一、大位移RAINBOW型陶瓷驱动器(英文)（论文文献综述）
殷瑞峰[1]（2020）在《一种三自由度主动隔振系统设计与性能仿真》文中研究说明智能制造过程中,需要对外界特征快速感应,并能准确地完成驱动动作。这其中,工业机器人负责主要的加工制造任务。而对象的识别和检测工作是由工业相机来完成的。当机器人的机械臂处于如回转、急停和急启等不同工作状态时,都会引起不可避免的冲击振动。冲击与振动不仅会影响其搭载的工业相机捕获的图像精度,也会降低机器人的工作效率。基于以上因素,本文设计了一种基于压电陶瓷驱动器的三自由度并联式减振系统,以此来抑制智能制造过程中产生的冲击振动现象。该系统具有精密机械、控制和检测技术的特点,实现了机构、驱动、检测一体化的设计,具有容积小、结构简单紧凑、刚度大、频响高等优点。同时,它还可实现纳米级的控制精度。本论文的主要工作内容如下:（1）针对搭载成像设备的机械臂,基于传统振动控制采用电机驱动机械臂的方式基础上。设计了一种主动隔振平台,并采用拉格朗日法建立三自由度隔振平台的数学模型,并对其进行了运动学和动力学特性分析。（2）完成对三自由度主动隔振平台的构型选型与设计,分析了压电陶瓷的特性,并对驱动器件完成选型工作。此外,对柔性铰链建立数学建模,并进行有限元分析,确定了柔性球铰的结构尺寸和材料。同时,利用有限元分析软件和运动分析软件对整体模型的有限元强度和疲劳寿命进行分析。（3）主动减振平台部分采用经典PID控制算法,实现对冲击振动的自适应抑制工作。同时,完成对主动隔振平台的隔振性能仿真与分析,通过软件仿真结果验证了所设计的隔振系统及建立模型的准确性。（4）完成对主动减振平台样机的设计与制作,并设计搭建了样机隔振性能测试实验平台。对样机系统输入不同的激振信号到,并进行样机竖直方向的隔振性能测试。实验数据结果验证了所设计的隔振系统对冲击振动的减振具备良好的效果。
杨航[2]（2020）在《基于多物理场耦合的附壁射流无阀压电微泵的计算与分析》文中研究说明作为实现微流控系统功能的关键部件,无阀压电微泵具有体积小、耗能低、响应速度快等优点,在航空航天、生物医疗和电子冷却系统等领域中一直扮演着重要的角色。目前国内外对于压电微泵内部多物理场耦合的研究相对较少。因此,为分析多场耦合下的微泵外特性和内部流场特性,本文以附壁射流无阀压电微泵为研究对象,通过数值模拟与试验相结合的方法对该微泵展开研究。主要研究内容如下文:1.搭建了试验台并通过试验方法研究了在激励电压为70到250Vpp,激励频率为25到100Hz范围内,附壁射流无阀压电微泵和扩散/收缩管无阀压电微泵的输出性能。试验研究结果表明:当频率为50Hz时,附壁射流无阀压电微泵和扩散/收缩管无阀压电微泵的输出流量都随着电压的升高而增大;当电压为200Vpp时,两种微泵的输出流量随着频率升高而先增大后减小,并分别在62.5Hz和87.5Hz时取得流量最大值,分别为0.703ml/min和0.423ml/min。当电压为200Vpp时,微泵的输出流量和出口压力随着频率变化的趋势基本相同。在本文研究的激励范围内,附壁射流无阀压电微泵比扩散/收缩管无阀压电微泵拥有更好的输出性能。此外,试验还对在三种不同激励波形加载下的附壁射流无阀压电微泵的输出性能进行了研究。研究结果表明:正弦波驱动的微泵在输出性能上优于三角形波驱动的微泵,而方波驱动的微泵虽然在输出流量上比较可观,但是在试验过程中却伴随着刺耳的蜂鸣声和强烈的振动,因此正弦波是更适合附壁射流无阀压电微泵的驱动波形。2.应用多场耦合数值模拟方法,本文对多场耦合下的附壁射流无阀压电微泵的压电振子性能展开了研究。数值模拟结果表明:一阶模态是压电振子体积变化量最大的模态;多场耦合的作用只会改变压电振子的最大振幅,不会改变压电振子的位移分布方式;受到耦合效应的影响,压电微泵的输出流量曲线以及压电振子的最大振幅曲线滞后于激励电压曲线,且滞后时间随着频率的增加而增大;在微泵的排出过程中,最大应力出现在弹性基板的边缘;在微泵的吸入过程中,最大应力同时出现在弹性基板的边缘及其与压电膜片的交界处。3.应用多场耦合数值模拟方法,本文研究了激励波形、激励参数（激励频率f）和结构参数（喉部高宽比H/d,扩散角度θ）对附壁射流无阀压电微泵性能的影响。模拟结果表明:正弦波是更适合微泵的激励波形;在电压为200Vpp的情况下,微泵的最佳频率出现在62.5Hz;在电压为200Vpp,频率为50Hz时,在θ为30°到60°,H/d为0.5到2.5范围内,微泵的输出流量随着扩散角度的增加而增加,随着高宽比的增大先增大后减小,且分别在θ=60°,H/d=2时取得流量的最大值。对压电振子的振幅曲线和泵内流场的速度矢量图的分析表明,微泵的输出流量是由压电振子的最大振幅和排出过程中在泵内形成的附壁漩涡的位置和尺度共同决定的。
董新[3]（2019）在《压电步进式直线驱动器的设计及实验研究》文中研究表明随着科技的蓬勃发展,微机电系统领域对驱动元件在位移精度、结构小型化、轻量化方面有越来越高的要求,为适应工业发展需求,国内外涌现出诸多新型驱动器,其中,压电驱动器以其精度高、响应快、可靠性强等优点成为了研究热点。本文通过对比国内外精密驱动器的研究现状及特点,结合压电驱动器的优势,提出了一种压电双足直线驱动器,该驱动器通过将定子元件采用压电叠堆与柔性铰链一体化的设计,简化了装配环节,实现了高精度、大行程、快速连续的驱动。通过对柔性铰链的优化设计及相关实验研究,验证了该驱动器的优异性能。本文具体研究工作如下:首先,阐述了驱动器的研究背景,按照驱动原理的不同,对精密驱动技术的分类进行了详细阐述。介绍了压电驱动器的工作原理,总结了其主要特点,对四类压电驱动器的性能及发展现状进行了详细的分析,通过对比国内外相关压电驱动器,结合压电驱动器的基础理论知识与优势,提出了本研究的主要内容及研究意义。然后,介绍了压电陶瓷的基本理论,分析了压电叠堆驱动器的原理特点,依据压电叠堆驱动器的特性、适用领域,提出了本课题以压电叠堆作为驱动器的驱动源。其次,提出了压电单足直线驱动器,详细分析了其系统组成和工作原理,设计并制作了定子及夹持机构,对结构的传动部分柔性铰链进行了分类及基础理论分析,设计并优化了柔性铰链的结构,通过ANSYS仿真软件对其进行了力学仿真及整机模态分析,证实了该结构设计的合理性和可行性。搭建压电单足直线驱动器实验平台,对驱动足进行输出性能测试,验证结构设计的可行性,对驱动足切向位移与电压、频率的关系进行测量,发现通过改变电压可以控制切向位移的输出,验证了驱动足可以在较宽的频带内工作。对压电单足直线驱动器步进模式进行实验研究,发现驱动器的运动速度随着激励频率的增大而提高;在连续驱动模式下,随着激励频率的增大,压电单足直线驱动器的速度逐渐升高,在驱动频率为2.2k Hz时,驱动器空载时达到最大速度为7.6mm/s,最大输出力为3.8N。最后,由于压电单足直线驱动器需要施加较大的激励频率,才能保证驱动器沿一个方向运动一个较大的位移,因此,在压电单足直线驱动器的基础上,将两个驱动足并排放置,提出了压电双足直线驱动器。文中详细分析了压电双足直线驱动器的结构,介绍了两个驱动足差动协调驱动的工作原理,利用MATLAB软件编写双足驱动器的控制程序,搭建实验平台,验证双驱动足与驱动杆接触状态良好。通过对双驱动足交替驱动输出性能进行测试,得到了驱动杆的位移响应上升直线,验证了双足低频交替驱动的原理,并对驱动器进行了负载特性实验研究,发现随着负载逐渐增大,驱动器的运动速度逐渐减小,二者基本呈线性关系。
郭晓莹[4]（2018）在《基于压电效应的风能采集与转换技术研究》文中研究表明随着社会经济的飞速发展,能源短缺与环境污染问题越来越受到人们的关注。目前我国的能源供应主要还是以消耗不可再生能源为主,这样既不利于生态系统的可持续发展,也对自然环境造成了巨大的污染,故可再生清洁能源的开发利用迫在眉睫。根据现有研究,不受电磁干扰的压电材料在机械力的作用下会发生弯曲形变,在其两端产生电位差实现机械能到电能之间的转换。压电材料本身具有成本低,结构简单的优点,并且能够加工成任意形状。压电材料因高效、低廉且清洁的优势引起了各国政府的密切关注,注重压电发电的发展前景和发展方向。论文从压电发电的新型能量采集设备、能量转换效率以及能量收集与转换电路三个方面概述了压电发电技术在国内外的发展现状,然后介绍了压电发电的理论基础及其发电特性。基于正压电效应设计了一种可利用低风速风能来驱动多片压电片振动的压电发电装置,用构造压力发电组件的方法来避免压电片发电量小的问题。该装置利用风力驱动悬梁臂式压力发电组件,使压电片振动而产生电能。依据压电材料的基本理论建立了压电发电装置的电功率输出模型,得出了压电发电装置输出功率与压电片参数的关系式,并采用基于状态空间模型的进化算法对装置进行优化设计,达到提高压电发电装置发电功率的目的。开展了能量转换装置的试验测试,实验结果表明,该装置可高效地完成环境能量向电能的转化。论文所设计的压电发电装置能通过风力驱动悬臂梁式发电组件,将压电片振动产生的电能经过整流电路、储能电路和电能变换电路后供负载使用。发电装置中压力发电组件的构造有利于提高压电发电装置的发电功率,通过对压电发电装置的优化设计实现装置的最佳工作环境。论文所设计的发电装置可为同类装置的设计及其优化提供参考,也为可再生清洁能源的开发利用提供了新的思路。
高轩[5]（2017）在《基于PZT的面内压电微驱动器设计》文中认为基于PZT的面内压电微驱动器是一种能够在微驱动器所在面内产生变形位移输出的微驱动结构。具有体积小、响应速度快、输出力大等优点,在高性能驱动器和传感器领域有重要的应用价值。本课题设计一种基于PZT-4的面内压电微驱动器。应用PZT-4材料的逆压电效应,以Si晶体单质为基体组成了微驱动器。分析了压电驱动原理和压电悬臂梁作为微驱动器变形的驱动部件的重要意义。结合放大机构,对微驱动器的变形机理进行了阐述。在建立微驱动器力学模型的过程中,将微驱动器简化为横梁和斜梁进行分析。以力和力矩作为联系横梁和斜梁的媒介,通过位移关系求出力和力矩的大小,从而得出微驱动器的变形输出与各个结构参数的关系。通过修正位移关系,得出了在不同位移关系下所求结果关于各个结构参数的变化情况。之后对解析的误差进行了说明。运用有限元仿真,验证了理论解析的模型,同时给出微驱动器关键参数对其变形输出的影响,并根据有限元仿真的结果修正了理论解析的模型,使解析模型和有限元模型的结果更加吻合。二者都表明在一定范围内,所需要的变形结果随着角度和斜梁宽下降,随着电压、横梁长和横梁宽上升。以PNZT为压电材料对微驱动器进行了制备,对微驱动器的制备流程、LNO氧化物薄膜和PNZT薄膜的制备、微驱动器变形测试等进行了介绍。试验得出PNZT微驱动器的y方向变形位移随着电压增加而增加,并对比解析和有限元结果,从而在一定程度上证明了解析的合理性和有限元仿真的正确性。
郭磊[6]（2016）在《多方向宽频带振动能量收集器研究》文中研究指明随着芯片和超低功耗集成电路技术的迅猛发展,也为无线传感器网络技术的发展提出新的要求,其中使用可持续电能替代传统化学电池为无线传感器网络节点供电已经成为亟待解决的问题之一,即实现无线传感器网络的自供能。这主要是因为无线传感器网络节点分布众多,并且很多是工作在恶劣的环境中,如果采用传统的方法定期为其更换电池,势必会造成人力和物力的大量浪费。因此,为了使无线传感器网络的寿命更长、工作更稳定,需要寻求可持续的供电方法。能量收集技术是解决无线传感器网络节点自供能难题最具潜力的方法,由于环境中振动能普遍存在而且功率密度高等特点,近年来,振动能采集技术已经成为研究热点。很多研究者设计了基于压电式的振动能量收集器,这种收集器稳定、制作简单并且清洁无污染,但是大部分只在谐振频率处具有较高的输出,一旦偏离谐振频率,输出就会骤然下降,而且只对某个方向的振动激励比较敏感。由于实际环境中的振动具有宽频以及多方向的特点,所以设计宽频带多方向的振动能量收集器更能适应环境,有利于提高能量收集效率。本文在传统压电悬臂梁振动能量收集器的基础上,设计了V型结构收集器,这种收集器由两个互成一定角度的压电梁组成,由于前两阶谐振频率相差不多,能够达到拓宽频率的效果,同时能够响应两个方向的振动激励,实现多方向的振动能量收集。首先,利用欧拉-伯努利方程、压电方程以及基尔霍夫定律推导出末端带质量块悬臂梁结构的耦合电压响应方程,在此基础上,得出V型结构的耦合电压响应方程;然后用Matlab软件对V型结构能量收集器的输出进行仿真分析,用COMSOL有限元仿真软件对V结构的振动模态进行仿真,从本质上说明提高能量收集效率的电路连接方法,提出一种针对多个压电元件的储能接口电路;最后,研制V型结构能量收集器、实验测试夹具以及储能接口电路,对夹角为45°、90°和135°下的V型结构进行全面测试。实验结果表明,当V型结构的夹角为90°或者135°时,无论是Z方向激励还是Y方向激励,在激励频率为0Hz60Hz的范围内开路输出电压均有两个峰值,达到拓宽频带的效果,并且在对应峰值频率激励下通过电阻匹配达到最大输出功率。另外,对储能接口电路进行测试,能够输出稳定的直流电。
王勇[7]（2014）在《基于粘滑原理的跨尺度精密驱动定位平台研究》文中进行了进一步梳理纳米技术的迅速发展要求日益复杂的纳米操纵策略。其中纳米尺度的物体和材料的自动化精确操纵是纳米技术基本研究手段之一。例如在微外科手术，扫描探针显微镜SPM操作，光纤对接，微细加工，半导体制版等领域，微驱动精密定位技术有着越来越广泛的应用。与传统精密定位技术相比，由于纳米操作对象的尺度特征微小，除需要借助扫描电子显微镜（SEM）对被操作对象的观察、识别和监测外，操作中用于操作对象定位、调整的纳米操作手也要求具有纳米级的定位精度和毫米级的运动行程，而且本身的尺寸和体积也提出了更高要求。具有纳米级定位精度、毫米级运动行程、体积较小的跨尺度纳米定位技术已经成为纳米尺度操作必须解决的关键技术，微驱动跨尺度精密运动的生成与实现方法研究具有重要理论意义和实用价值。本文从粘滑驱动机理研究入手，建立粘滑驱动的理论模型，以压电陶瓷驱动和柔性铰链的动力学模型为基础，综合考虑压电陶瓷与柔性铰链之间的刚度特性。基于对压电陶瓷迟滞性能分析和柔性铰链建模分析的基础上，对整体结构进行仿真分析。并且针对现有粘滑驱动精密定位的现有问题，提出结构设计及优化方案，最终研制样机并通过实验验证理论分析的正确性。在粘滑驱动的跨尺度运动机理研究方面，根据粘滑驱动原理，了解主动部分与从动部分之间的运动关系，研究基于粘滑驱动的跨尺度运动生成机理，分析粘滑驱动的运动过程，了解在粘滑驱动过程中部件在不同驱动阶段中的表现。在驱传动系统研究方面，建立压电陶瓷以及柔性铰链的动力学模型，了解压电陶瓷和柔性铰链各自的动态特性。同时对平台整体进行一体化建模，为设计提供理论依据。在系统设计及实验方面，根据对粘滑驱动系统理论研究的结果，指导粘滑驱动平台的结构设计，针对目前负载变化影响以及预紧力控制的问题，设计出新型的平台结构。并且通过实验，对驱传动系统进行测量，验证驱传动系统动力学模型的正确性；对运动性能进行测量，得到位移和速度的变化曲线，以及粘滑驱动系统的分辨率等性能指标；并测试阶跃时间，负载质量等运动参数对粘滑驱动的影响，通过不同参数的测试结果与理论模型和仿真结果进行对比分析，建立粘滑驱动的效果评价标准。
林容周[8]（2013）在《典型柔性铰链及其杠杆型柔顺机构的理论与实验研究》文中研究指明柔顺机构在精密定位、微操作、微制造等领域有着重要的应用，具有传统刚性机构难以比拟的优势，已经成为了机构领域研究的一大重点。本文将对柔顺机构的两个重要部件——柔性铰链及其杠杆型柔顺机构进行探讨和学习。首先，本文提出了柔性铰链模块化的概念，将五种典型的柔性铰链（圆弧型、角圆型、椭圆型、双曲线型和抛物线型柔性铰链）分别分解为左右对称的两个模块，选择模块化的双曲线型柔性铰链和角圆型柔性铰链组成了横向不对称柔性铰链。考虑了横向不对称柔性铰链不同固定端其性能不同，并且其旋转中心不在其几何中心上，通过重组模块化柔性铰链的柔度封闭方程得到了新设计柔性铰链的柔度封闭方程。同时给出了计算柔性铰链最大应力的公式。用ANSYS模拟有限元分析检验理论公式的正确性。其次，根据柔度、精度、柔度精度比率和最大应力，从理论上比较了双曲线-角圆型、角圆-双曲线型、圆弧型、角圆型、椭圆型、双曲线型和抛物线型柔性铰链，并得出了相关结论。再次，提出一种准确的、简便的适用于分析基于柔性铰链的杠杆型柔顺机构的模型，该模型考虑了柔性铰链各个自由度的变形对机构运动的影响。以基于柔性铰链的单级和二级杠杆型柔顺机构为例，用该模型分析了这两种机构，并用有限元分析和实验验证了该模型的正确性。最后，介绍了基于柔顺机构微米级位移测量的实验。先介绍了该实验使用的各种重要仪器以及其使用方法。再以一自由度微动平台为分析对象，从理论、模拟和实验上分析可能影响该实验的因素。设计了一种用于柔顺机构微动平台的可控楔块预紧机构。
任彦丰[9]（2012）在《LIPCA压电驱动执行器的性能研究》文中进行了进一步梳理在所有涉及自适应结构、有源振动控制、MEMS系统以及机器人的元件中，执行器常被认为是限制其寿命和性能的关键因素，与其它执行器（包括磁致伸缩、形状记忆合金等）相比，压电驱动执行器因具有体积小，响应快，驱动力大，驱动功率低和工作频带宽等特点而备受瞩目。但压电驱动执行器具有输出位移量小的缺点，因此发展一种微型化、重量轻、大位移且有一定承载能力的执行器，成为压电驱动执行器发展的必然趋势。本文介绍了一种新型压电驱动执行器——LIPCA，其具有质量小，单位质量输出位移大，制造工艺简单等诸多优点。本文首先根据复合材料弹性力学和压电学理论，阐述了LIPCA的工作原理，进而推导出影响LIPCA性能的关键设计参数，即驱动力臂、抗弯刚度、穹顶高度和热残余应力。然后利用VF语言编写了基于经典层合板理论数值计算的应用程序，对36层可能的LIPCA组合结构的关键设计参数进行了理论计算，得出各关键设计参数对LIPCA性能的影响曲线。最后选取了具有典型代表性的层合结构，利用有限元分析方法对LIPCA的静态和动态性能进行了仿真模拟，重点分析了LIPCA的层数、层叠次序、压电陶瓷的长宽比及厚度和热效应对LIPCA性能的影响，并和理论计算结果进行了详细的比较，两者结果比较吻合。本文的研究工作为LIPCA的设计、制造提供参考，也为下一步深入研究LIPCA的各项特性奠定了基础。
颜钦[10]（2011）在《基于SMA的仿生柔性鱼鳍三维运动机理与实验研究》文中认为鱼类是地球上最早的脊椎动物,在大自然中经过了五亿多年的进化,在水环境中形成了高效、高机动、低干扰的游动特征。受到鱼类优越的推进性能的启发,仿鱼水下推进技术慢慢成为研究领域的热点课题,近十年来,特别是鱼鳍柔性、灵活的复杂运动在鱼类快速、高效、高机动的游动中起到的作用,引起了越来越多学者的关注。研究新型的仿生柔性鱼鳍,为未来的水下推进器提供新的思路和参考,具有重要的研究价值。本论文以锦鲤的胸鳍作为柔性鱼鳍研究的对象,围绕柔性胸鳍的三维运动实现机制,开展了胸鳍的仿生学实验研究、SMA柔性驱动器的水下驱动机理及仿生柔性胸鳍的机构设计研究、仿生柔性胸鳍的三维运动机理研究和仿生柔性胸鳍的水动力实验研究等工作。论文的主要研究内容和成果如下（1）对胸鳍进行仿生学实验研究,得到胸鳍的形态参数和鳍条的力学特性,同时分析了胸鳍肌肉活动的EMG特征,并通过运动学研究从胸鳍复杂的运动中提取出五种基本运动姿态,发现了胸鳍运动的时间非对称性。通过对胸鳍的形态学研究,得出了胸鳍的外形参数和组成结构,分析了胸鳍鳍条的弹性模量和抗弯刚度的分布情况。分析了锦鲤胸鳍的骨骼结构和鳍条肌肉活动产生的EMG信号特征,得出了胸鳍运动拍打的规律,对仿生鳍条的设计给予了启发,也为仿生柔性胸鳍的研制提供了参考和依据。通过实验观测并采用高速摄影技术记录胸鳍的运动姿态,综合分析了胸鳍在活鱼进行直线巡游、转弯、上浮、下沉、后退等动作时基本特征,通过大量的图像处理,从胸鳍复杂的三维运动中提取出了胸鳍运动的五种基本姿态,分别为：自由、扩展、弯曲、卷曲和波动。（2）基于SMA优越的性能提出SMA水下柔性驱动器的实现机理,并设计出了仿生柔性胸鳍样机,并剖析了仿生柔性胸鳍的五种基本运动姿态的具体实现。对SMA准静态热/力耦合特性及其本构模型进行了研究,并重点研究了SMA丝在恒应力下的热/力耦合特性。基于SMA输出力大、变形大、功重比（能量密度）高、低电压驱动和寿命长的特性,提出了新型的SMA水下驱动器的实现机理并设计了两个实现方法：丝状SMA柔性驱动器和片状SMA柔性驱动器,丝状SMA柔性驱动器采用SMA丝“拉-拉”偏转的驱动方式来实现,具有结构简单、驱动电流小（1A左右）、响应速度快（仿真中最快温度响应频率为6-10Hz）的特点,片状SMA柔性驱动器采用“弯-弯”偏转的方式来实现,具有结构刚度较大、输出力大的特点。将两种SMA柔性驱动器的优点结合,设计出了仿生柔性胸鳍样机,并剖析了仿生柔性胸鳍的五种基本姿态的具体实现。（3）对SMA柔性鳍条进行了运动学建模和分析,同时对仿生柔性胸鳍的三维运动机理进行了研究,并设计和研制出了仿生胸鳍的控制系统。对SMA柔性鳍条的二维运动进行了运动学建模,并对其的三种驱动方式分别进行了探讨,得到了SMA柔性鳍条运动的空间描述方程；基于SMA柔性驱动器的特点,针对仿生柔性胸鳍的姿态控制提出了矩阵控制法,阐述了仿生柔性胸鳍的三维运动机理；对仿生柔性胸鳍的控制系统进行了设计研究,分别设计出了仿生柔性胸鳍的硬件控制系统和软件控制系统,为仿生柔性胸鳍的运动控制实现和性能测试实验研究提供了基础和研究平台。（4）采用实验测量的方法对SMA柔性驱动器的运动性能和仿生柔性胸鳍的水动力进行了研究,得出了各个运动参数对水动力的影响规律。研究了加热电流、摆动频率对丝状SMA柔性驱动器的运动性能的影响,结果表明,SMA柔性驱动器的最大摆动角度随着加热电流增大而线性增大,随着摆动频率的增大而减小。在所考察的几种丝径的SMA柔性驱动器中,丝径为0.15mm的性能最为突出,最大摆动角度达到89.7。,最大摆动频率达到5Hz,与数值计算分析的结果几乎一致；对仿生柔性胸鳍的基本姿态进行了实验研究,实验得到,仿生柔性胸鳍在扩展运动中扩张度随加热电流近似成线性增加的关系,最大扩张度为1.45；在仿生柔性胸鳍平躺着进行弯曲和波动运动的水动力测量实验时发现,弯曲运动中产生的侧向力和偏航力矩较大,波动运动中产生的升力和翻滚力矩较大,力的量级大小都在0.08N-0.12N之间,力矩的量级大小在0.01Nm-0.05Nm之间。采用正交试验设计的方法,对仿生柔性胸鳍在不同的击水摆幅、拍动频率、击水俯仰角、摆动非对称系数和“模拟鱼体”移动速度情况下产生的水动力进行了研究,实验结果表明：仿生柔性胸鳍的推进力受摆角幅值、击水俯仰角和“模拟鱼体”的移动速度的影响较大,升力受击水俯仰角的影响较大,随着击水俯仰角的增大而线性减小,摆动非对称系数对侧向力的影响较大,当摆动非对称系数增大时,侧向力随之增大,偏航力矩受击水俯仰角和“模拟鱼体”的移动速度影响较大,而摆动频率、“模拟鱼体”的移动速度和非对称系数对翻滚力矩的影响较大,俯仰力矩主要受非对称系数的影响较大,产生的各个方向的力和力矩的量级大小分别在0.5N左右和0.1Nm左右,同时,采用极差分析法得出了获取目标水动力时的最佳运动参数组合。
二、大位移RAINBOW型陶瓷驱动器(英文)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、大位移RAINBOW型陶瓷驱动器(英文)（论文提纲范文）
（1）一种三自由度主动隔振系统设计与性能仿真（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号对照表 |
| 缩略语对照表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 隔振技术研究现状 |
| 1.2.2 主动控制方法研究现状 |
| 1.2.3 多自由度并联平台研究现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 第二章 隔振平台数学建模 |
| 2.1 隔振平台运动学分析 |
| 2.1.1 隔振平台运动学模型 |
| 2.1.2 隔振平台运动学逆解 |
| 2.1.3 隔振平台运动学正解 |
| 2.2 压电陶瓷驱动器力学分析 |
| 2.2.1 压电陶瓷迟滞特性 |
| 2.2.2 压电陶瓷作动分析 |
| 2.2.3 压电陶瓷驱动器的动力学建模 |
| 2.3 隔振平台动力学建模 |
| 2.3.1 拉格朗日方程理论 |
| 2.3.2 单自由度振动系统 |
| 2.3.3 隔振平台动力学等效模型 |
| 2.3.4 动平台的动能和势能 |
| 2.3.5 单个支腿的动能和势能 |
| 2.3.6 三自由度隔振平台动力学方程 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 隔振平台结构设计 |
| 3.1 隔振平台的设计流程 |
| 3.2 隔振平台的设计要求 |
| 3.3 隔振平台基本构型设计 |
| 3.3.1 隔振平台机构选取原则 |
| 3.3.2 并联平台构型的选取 |
| 3.4 隔振平台运动副设计 |
| 3.4.1 柔性铰链的设计 |
| 3.4.2 柔性铰链的建模 |
| 3.4.3 柔性铰链有限元分析 |
| 3.4.4 柔性铰链的疲劳寿命分析 |
| 3.4.5 压电陶瓷驱动器的选型 |
| 3.5 隔振平台整体结构 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 隔振平台的隔振性能分析 |
| 4.1 控制方法研究 |
| 4.2 控制系统研究 |
| 4.2.1 PID控制理论基础 |
| 4.2.2 隔振平台几何模型系统 |
| 4.2.3 隔振平台控制方案 |
| 4.3 主动隔振性能分析 |
| 4.3.1 连续正弦激励信号 |
| 4.3.2 随机激励信号分析 |
| 4.4 本章小节 |
| 第五章 隔振性能测量平台的设计与研究 |
| 5.1 隔振性能实验方案 |
| 5.2 隔振性能实验设计 |
| 5.3 隔振性能测试平台硬件系统 |
| 5.3.1 激振器 |
| 5.3.2 振动控制器 |
| 5.3.3 压电陶瓷驱动器 |
| 5.3.4 压电陶瓷驱动电源 |
| 5.3.5 加速度传感器 |
| 5.3.6 数据采集卡 |
| 5.4 振动控制实验软件系统 |
| 5.5 实验测试及结果分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（2）基于多物理场耦合的附壁射流无阀压电微泵的计算与分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 压电微泵的分类及工作原理 |
| 1.2.1 压电蠕动泵 |
| 1.2.2 有阀压电微泵 |
| 1.2.3 无阀压电微泵 |
| 1.3 无阀压电微泵的国内外研究现状 |
| 1.3.1 无阀压电微泵的国内外研究进展 |
| 1.3.2 无阀压电微泵的研究方法进展 |
| 1.4 本文的研究内容 |
| 1.4.1 课题的来源与介绍 |
| 1.4.2 本文主要研究内容 |
| 第二章 附壁射流无阀压电微泵的理论基础 |
| 2.1 压电振子基础理论 |
| 2.1.1 压电效应和逆压电效应 |
| 2.1.2 压电材料及主要参数 |
| 2.1.3 压电振子本构方程 |
| 2.2 附壁射流压电微泵原理 |
| 2.2.1 附壁射流原理 |
| 2.2.2 附壁射流无阀压电微泵原理 |
| 2.3 附壁射流无阀压电微泵能量损失方式 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 无阀压电微泵的试验与结果分析 |
| 3.1 微泵的加工 |
| 3.1.1 微泵材料的选择 |
| 3.1.2 微泵常用加工工艺介绍 |
| 3.1.3 微泵加工工艺流程 |
| 3.2 试验原理和试验布置 |
| 3.2.1 试验装置 |
| 3.2.2 试验原理及步骤 |
| 3.3 试验结果及分析 |
| 3.3.1 两种微泵的外特性对比 |
| 3.3.2 附壁射流无阀压电微泵的出口压力特性 |
| 3.3.3 不同波形下微泵的输出特性 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 附壁射流无阀压电微泵的数值模拟设置 |
| 4.1 多场耦合基本理论 |
| 4.1.1 多场之间的耦合作用 |
| 4.1.2 基本物理场控制方程 |
| 4.1.3 多场耦合求解器的选取 |
| 4.2 数值模拟的设置 |
| 4.2.1 几何模型的建立 |
| 4.2.2 压电振子材料的选取 |
| 4.2.3 微泵的网格划分 |
| 4.2.4 边界条件的设置及湍流模型的选取 |
| 4.2.5 网格无关性及周期无关性分析 |
| 4.2.6 数值模拟的可靠性验证 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 数值模拟结果与分析 |
| 5.1 压电振子性能分析 |
| 5.1.1 压电振子的模态和固有频率分析 |
| 5.1.2 压电振子的位移分布方式 |
| 5.1.3 压电振子应力云图 |
| 5.2 泵内流场的特性分析 |
| 5.2.1 泵内流场的流线图 |
| 5.2.2 泵内流场的压力云图 |
| 5.3 微泵的流量滞后现象 |
| 5.3.1 流量滞后现象 |
| 5.3.2 滞后时间与激励频率的关系 |
| 5.4 参数对微泵性能的影响 |
| 5.4.1 驱动波形对微泵性能的影响 |
| 5.4.2 扩散角度对微泵性能的影响 |
| 5.4.3 喉部高宽比对微泵性能的影响 |
| 5.4.4 频率对微泵性能的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 本文内容 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士期间研究成果 |
（3）压电步进式直线驱动器的设计及实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 现代精密驱动器分类和发展 |
| 1.3 压电驱动器的国内外发展现状 |
| 1.4 国内外文献综述简析、主要研究内容 |
| 第2章 压电陶瓷及压电叠堆的基本理论 |
| 2.1 压电陶瓷基础理论 |
| 2.1.1 压电效应及逆压电效应 |
| 2.1.2 压电陶瓷及其参数 |
| 2.2 压电叠堆 |
| 2.2.1 压电叠堆的结构 |
| 2.2.2 不同形状压电材料驱动器的特点 |
| 2.2.3 压电叠堆式驱动器 |
| 2.3 小结 |
| 第3章 压电单足直线驱动器的设计及实验 |
| 3.1 压电单足直线驱动器的系统组成及工作原理 |
| 3.2 压电单足直线驱动器的结构设计 |
| 3.2.1 驱动器定子机构的设计 |
| 3.2.2 驱动器夹持装置的设计 |
| 3.3 柔性铰链的设计与优化 |
| 3.3.1 柔性铰链的设计 |
| 3.3.2 柔性铰链的优化与仿真 |
| 3.4 压电单足直线驱动器运动学及模态分析 |
| 3.4.1 驱动足的运动轨迹 |
| 3.4.2 压电单足直线驱动器的动力学 |
| 3.4.3 压电单足直线驱动器整机模态分析 |
| 3.5 压电单足直线驱动器的试验研究及分析 |
| 3.5.1 压电单足直线驱动器实验样机制作 |
| 3.5.2 压电单足直线驱动器驱动足输出性能测试 |
| 3.5.3 压电单足直线驱动器的实验研究 |
| 3.6 小结 |
| 第4章 压电双足直线驱动器的设计及实验 |
| 4.1 压电双足直线驱动器工作原理 |
| 4.2 压电双足直线驱动器系统构成 |
| 4.3 压电双足直线驱动器的实验研究及分析 |
| 4.4 小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 5.1 本文结论 |
| 5.2 问题与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 致谢 |
（4）基于压电效应的风能采集与转换技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 能量采集装置 |
| 1.3.2 能量转换效率 |
| 1.3.3 能量转换电路 |
| 1.4 本文主要研究内容 |
| 第二章 压电能量采集技术基础 |
| 2.1 压电效应 |
| 2.2 压电材料种类及参数 |
| 2.3 压电方程 |
| 2.4 压电振子 |
| 2.4.1 支撑方式 |
| 2.4.2 激励形式 |
| 2.4.3 连接方式 |
| 2.4.4 振动模态 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 压电发电装置的结构设计 |
| 3.1 压电发电装置的设计目的 |
| 3.2 压电发电装置结构设计 |
| 3.2.1 压力发电组件设计 |
| 3.2.2 压电发电装置自迎风分析 |
| 3.3 能量转换电路 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 压电发电装置优化设计 |
| 4.1 压电发电装置输出功率 |
| 4.1.1 单片压电片发电功率 |
| 4.1.2 压电发电装置发电功率分析 |
| 4.2 基于状态空间模型的进化算法 |
| 4.3 压电发电装置优化设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 压电发电装置实验测试 |
| 5.1 压电片发电能力测试 |
| 5.2 能量收集电路测试 |
| 5.3 装置发电能力测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论和展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 附录A 攻读学位期间发表论文 |
（5）基于PZT的面内压电微驱动器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.1.1 微机电系统 |
| 1.1.2 压电微驱动器 |
| 1.2 压电微驱动器的研究进展 |
| 1.2.1 内杠杆微驱动器 |
| 1.2.2 外杠杆微驱动器 |
| 1.2.3 频率微驱动器 |
| 1.3 本论文主要研究内容 |
| 第二章 微驱动器工作原理与设计 |
| 2.1 压电效应 |
| 2.1.1 正压电效应 |
| 2.1.2 逆压电效应 |
| 2.1.3 四类压电方程 |
| 2.2 复合压电悬臂梁的变形原理 |
| 2.3 微驱动器设计 |
| 2.3.1 微驱动器原理与结构 |
| 2.3.2 微驱动器材料与结构参数 |
| 2.3.3 初步仿真验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 微驱动器变形分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 微驱动器建模与解析 |
| 3.2.1 横梁模型及解析 |
| 3.2.2 斜梁模型及解析 |
| 3.2.3 综合解析 |
| 3.3 解析修正 |
| 3.3.1 角度对变形位移的影响 |
| 3.3.2 电压对变形位移的影响 |
| 3.3.3 横梁长对变形位移的影响 |
| 3.3.4 横梁宽对变形位移的影响 |
| 3.3.5 斜梁宽对变形位移的影响 |
| 3.4 本章解析的误差 |
| 3.4.1 关于挠度微分方程的精确形式 |
| 3.4.2 关于x方向上的微小变形的说明 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 微驱动器变形有限元仿真 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 有限元仿真的建模 |
| 4.2.1 单元类型选择 |
| 4.2.2 网格划分 |
| 4.2.3 单位转化 |
| 4.3 仿真流程 |
| 4.4 仿真结果及分析 |
| 4.4.1 角度对变形位移的影响 |
| 4.4.2 电压对变形位移的影响 |
| 4.4.3 横梁长对变形位移的影响 |
| 4.4.4 横梁宽对变形位移的影响 |
| 4.4.5 斜梁宽对变形位移的影响 |
| 4.4.6 固定端长、固定端宽以及圆角对变形位移的影响 |
| 4.5 微驱动器解析的进一步修正 |
| 4.5.1 比例系数k值的确定 |
| 4.5.2 有限元分析与解析结果的对比 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 面内压电微驱动器制备与试验 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 微驱动器的制备工艺 |
| 5.2.1 微驱动器制备流程 |
| 5.2.2 LNO氧化物薄膜的制备 |
| 5.2.3 PNZT薄膜的制备 |
| 5.3 PNZT微驱动器变形测试及分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 微驱动器整体有限元仿真程序 |
| 附录B 微驱动器整体有限元仿真程序 |
| 附录C 微驱动器理论解析所用MATLAB程序之一 |
| 附录D 微驱动器理论解析所用MATLAB程序之二 |
| 在学期间的研究成果 |
| 致谢 |
（6）多方向宽频带振动能量收集器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题的背景及意义 |
| 1.2 能量收集技术 |
| 1.2.1 太阳能收集技术 |
| 1.2.2 风能收集技术 |
| 1.2.3 热能收集技术 |
| 1.2.4 声能收集技术 |
| 1.2.5 振动能量收集技术 |
| 1.3 振动能量收集技术 |
| 1.4 压电式振动能量收集器 |
| 1.4.1 压电式振动能量收集器的主要结构 |
| 1.4.2 压电式振动能量收集器的研究现状 |
| 1.4.3 压电能量收集器接口电路及储能技术 |
| 1.5 本文主要研究内容 |
| 2 压电式能量收集基础理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 压电效应与压电材料 |
| 2.2.1 压电效应 |
| 2.2.2 压电材料 |
| 2.3 压电材料的工作模式与压电方程 |
| 2.3.1 压电晶体的切割与极化 |
| 2.3.2 压电材料的工作模式 |
| 2.3.3 压电方程 |
| 2.4 压电材料的性能参数 |
| 2.5 梁的横向振动理论 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 悬臂梁压电换能器理论分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 单悬臂梁机电耦合数学模型 |
| 3.2.1 模态坐标系下机械耦合方程 |
| 3.2.2 电路耦合方程 |
| 3.2.3 闭环耦合电压响应 |
| 3.3 单悬臂梁频率响应函数 |
| 3.3.1 多模态频率响应函数 |
| 3.3.2 单模态频率响应函数 |
| 3.4 V型压电悬臂梁结构 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 V型结构仿真分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 仿真分析 |
| 4.2.1 数值仿真分析 |
| 4.2.2 振动模态与电路连接分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 V型振动能量收集器实验测试与结果分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 收集器的制作与夹具 |
| 5.3 收集器测试系统 |
| 5.4 收集器实验测试 |
| 5.4.1 收集器在Z方向激励下实验测试 |
| 5.4.2 收集器在Y方向激励下实验测试 |
| 5.5 储能接口电路测试 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 全文工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
| A 作者在攻读学位期间发表的论文目录 |
| B 作者在攻读学位期间取得的科研成果目录 |
（7）基于粘滑原理的跨尺度精密驱动定位平台研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 研究背景和意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.4 研究现状及存在问题分析 |
| 1.5 研究内容和目标 |
| 1.6 本章小结 |
| 第二章 粘滑驱动机理分析 |
| 2.1 粘滑驱动运动机理分析 |
| 2.2 粘滑驱动摩擦学模型研究 |
| 2.2.1 静摩擦模型 |
| 2.2.2 Dahl 模型 |
| 2.2.3 LuGre 模型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 粘滑驱动驱动系统研究 |
| 3.1 压电陶瓷驱动动力学研究 |
| 3.1.1 压电陶瓷驱动原理 |
| 3.1.2 压电陶瓷驱动器的输出力与输出位移分析 |
| 3.1.3 压电陶瓷动力学建模 |
| 3.2 压电陶瓷迟滞模型的建立及控制算法分析 |
| 3.2.1 压电陶瓷迟滞分析 |
| 3.2.2 压电陶瓷控制算法设计 |
| 3.3 柔性铰链的建模与仿真 |
| 3.3.1 常用柔性铰链分析 |
| 3.3.2 柔性铰链模型仿真 |
| 3.4 粘滑驱动一体化建模 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 粘滑驱传动结构设计 |
| 4.1 方案一设计 |
| 4.2 方案二设计 |
| 4.2.1 原理介绍 |
| 4.2.2 等宽凸轮传动 |
| 4.2.3 机构的动力学建模 |
| 4.2.4 等宽凸轮的建模与分析 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 粘滑驱动实验研究 |
| 5.1 实验设备及平台搭建 |
| 5.1.1 引言 |
| 5.1.2 实验系统搭建 |
| 5.1.3 驱动电压设计 |
| 5.2 平台性能测试 |
| 5.2.1 位移测试 |
| 5.2.2 分辨率测试 |
| 5.2.3 不同电压下位移测试 |
| 5.2.4 不同负载下的测试 |
| 5.2.5 不同驱动频率测试 |
| 5.3 影响因素分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 下一步工作计划 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间科研成果 |
| 致谢 |
（8）典型柔性铰链及其杠杆型柔顺机构的理论与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 研究背景 |
| 1.3 研究现状 |
| 1.3.1 缺口型柔性铰链 |
| 1.3.2 基于柔性铰链的杠杆型柔顺机构 |
| 1.4 本文研究内容及目的 |
| 第二章 典型柔性铰链的模块化与重组 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 典型柔性铰链的模块化 |
| 2.2.1 圆弧型柔性铰链 |
| 2.2.2 角圆型柔性铰链 |
| 2.2.3 椭圆型柔性铰链 |
| 2.2.4 双曲线型柔性铰链 |
| 2.2.5 抛物线型柔性铰链 |
| 2.3 典型柔性铰链的重组 |
| 2.3.1 双曲线-角圆型柔性铰链 |
| 2.3.2 角圆-双曲线型柔性铰链 |
| 2.4 柔性铰链最大应力分析 |
| 2.5 理论公式的检验 |
| 2.5.1 柔度封闭方程的检验 |
| 2.5.2 最大应力公式的检验 |
| 2.6 柔性铰链性能比较 |
| 2.6.1 柔度的比较 |
| 2.6.2 精度的比较 |
| 2.6.3 柔度精度比率的比较 |
| 2.6.4 最大应力的比较 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 基于柔性铰链的杠杆型柔顺机构的建模 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 基于柔性铰链的杠杆型柔顺机构的分析 |
| 3.3 用基于柔性铰链的单级杠杆型柔顺机构检验理论模型 |
| 3.4 用基于柔性铰链的二级杠杆型柔顺机构微动平台检验理论模型 |
| 3.4.1 基于柔性铰链的二级杠杆型柔顺机构微动平台的设计 |
| 3.4.2 基于柔性铰链的二级杠杆型柔顺机构微动平台的有限元分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 基于柔顺机构的实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验系统 |
| 4.2.1 压电陶瓷控制器和压电陶瓷驱动器 |
| 4.2.2 双频激光干涉仪系统 |
| 4.2.3 隔振台 |
| 4.3 影响位移测量的因素 |
| 4.3.1 实验分析 |
| 4.3.2 压电陶瓷驱动器损坏 |
| 4.3.3 压电陶瓷驱动器推力不足 |
| 4.3.4 压电陶瓷驱动器刚度不足 |
| 4.3.5 楔块预紧机构自锁失效 |
| 4.3.6 平台边框刚度不足 |
| 4.3.7 固定平台基座移动 |
| 4.3.8 新平台的设计 |
| 4.4 一种用于柔顺机构微动平台的可控楔块预紧机构 |
| 4.5 基于柔性铰链的二级杠杆型柔顺机构微动平台的位移测量 |
| 4.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（9）LIPCA压电驱动执行器的性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 压电驱动执行器概述 |
| 1.1.2 压电驱动执行器的发展概况 |
| 1.1.3 压电驱动执行器的应用 |
| 1.2 LIPCA 压电驱动执行器概述 |
| 1.2.1 LIPCA 压电驱动执行器 |
| 1.2.2 LIPCA 的国内外研究现状 |
| 1.3 本文的研究意义及主要工作 |
| 1.3.1 研究目的和意义 |
| 1.3.2 本文研究的主要内容 |
| 第二章 LIPCA 执行器的基本结构和工作原理 |
| 2.1 LIPCA 的基本结构及制作工艺 |
| 2.1.1 LIPCA 的基本结构 |
| 2.1.2 LIPCA 的制作工艺 |
| 2.2 LIPCA 的工作原理 |
| 2.2.1 压电材料的特性及压电效应的微观机理 |
| 2.2.2 层合板的弹性特性 |
| 2.2.3 单向板考虑逆压电效应的本构关系 |
| 2.2.4 单向板考虑热效应的本构关系 |
| 2.2.5 层合板考虑逆压电效应和热效应的本构关系 |
| 2.2.6 层合板的残余应变和残余应力 |
| 2.3 影响 LIPCA 性能的主要因素 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 LIPCA 执行器的性能仿真分析 |
| 3.1 有限元软件 ANSYS 在复合压电材料分析中的应用 |
| 3.1.1 有限元法及其软件 ANSYS 简介 |
| 3.1.2 ANSYS 中耦合场分析 |
| 3.2 LIPCA 有限元模型的建立 |
| 3.2.1 建模方案的制定 |
| 3.2.2 材料属性的定义 |
| 3.2.3 几何模型的建立 |
| 3.2.4 有限元模型的网络划分 |
| 3.3 LIPCA 的性能仿真 |
| 3.3.1 LIPCA 的静态性能分析 |
| 3.3.2 LIPCA 的模态分析 |
| 3.3.3 LIPCA 的谐响应分析 |
| 3.3.4 LIPCA 的动态性能分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 LIPCA 执行器的结构形状对其性能的影响 |
| 4.1 LIPCA 的层合结构对其性能的影响 |
| 4.1.1 LIPCA 的层数对其性能的影响 |
| 4.1.2 LIPCA 的叠加次序对其性能的影响 |
| 4.2 LIPCA 的压电陶瓷层厚度对其性能的影响 |
| 4.3 LIPCA 的压电陶瓷层长宽比对其性能的影响 |
| 4.3.1 LIPCA 的压电陶瓷长度对其性能的影响 |
| 4.3.2 LIPCA 的压电陶瓷宽度对其性能的影响 |
| 4.3.3 LIPCA 的压电陶瓷层形状对其性能的影响 |
| 4.4 LIPCA 的压电陶瓷的特性对其性能的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 热效应对 LIPCA 执行器性能的影响 |
| 5.1 热残余应力的来源 |
| 5.1.1 纤维增强环氧树脂材料简述 |
| 5.1.2 热残余应力的产生 |
| 5.2 LIPCA 的热效应分析 |
| 5.2.1 制备过程产生的热变形分析 |
| 5.2.2 制备过程产生的热残余应力分析 |
| 5.3 LIPCA 的热效应对其性能的影响 |
| 5.3.1 穹顶高度的影响 |
| 5.3.2 热残余应力的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本论文的工作 |
| 6.2 工作展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A |
（10）基于SMA的仿生柔性鱼鳍三维运动机理与实验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 图目录 |
| 表目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 鱼类推进理论研究现状 |
| 1.2.2 鱼类仿生学实验研究现状 |
| 1.2.3 仿鱼水下推进器数值计算研究现状 |
| 1.2.4 仿鱼水下推进器研究现状 |
| 1.3 仿生柔性鱼鳍研究的启示 |
| 1.3.1 仿生鱼鳍的柔性运动 |
| 1.3.2 仿生鱼鳍的三维复杂运动 |
| 1.3.3 采用SMA作为仿生鱼鳍的驱动器 |
| 1.4 论文研究内容和组织结构 |
| 1.4.1 论文研究内容 |
| 1.4.2 论文组织结构 |
| 第2章 胸鳍的仿生学实验研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 胸鳍的形态学研究 |
| 2.2.1 仿生对象 |
| 2.2.2 形态学观测系统与方法 |
| 2.2.3 形态学研究结论 |
| 2.3 胸鳍的生理学研究 |
| 2.3.1 胸鳍的骨骼结构 |
| 2.3.2 胸鳍运动的肌肉活动特征 |
| 2.4 胸鳍的运动学研究 |
| 2.4.1 运动学观测实验系统与方法 |
| 2.4.2 胸鳍运动姿态的研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 SMA柔性驱动器与仿生柔性胸鳍的设计分析研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 SMA智能材料的性能研究 |
| 3.2.1 SMA的形状记忆效应的宏(微)观表象 |
| 3.2.2 SMA一维静态本构模型 |
| 3.2.3 SMA准静态热/力耦合特性 |
| 3.3 SMA柔性驱动器的运动机理与分析 |
| 3.3.1 SMA柔性驱动器的运动机理 |
| 3.3.2 SMA柔性驱动器水下驱动的热力学分析 |
| 3.4 仿生柔性胸鳍的机构设计 |
| 3.4.1 仿生柔性胸鳍鳍条的结构设计 |
| 3.4.2 仿生柔性胸鳍鳍根的结构设计 |
| 3.4.3 仿生柔性胸鳍的设计与实现 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 仿生柔性胸鳍的三维运动机理研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 SMA柔性鳍条的运动学建模与分析 |
| 4.2.1 参考坐标系的定义 |
| 4.2.2 SMA柔性鳍条的运动学建模与分析 |
| 4.3 仿生柔性胸鳍的三维运动姿态的控制与实现 |
| 4.3.1 仿生柔性胸鳍矩阵控制法的提出 |
| 4.3.2 仿生柔性胸鳍五种基本姿态的控制实现 |
| 4.4 仿生柔性胸鳍控制系统的设计 |
| 4.4.1 控制系统硬件设计 |
| 4.4.2 控制系统软件设计 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 仿生柔性胸鳍的水动力实验研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 实验测试系统 |
| 5.2.1 实验测试系统的介绍 |
| 5.2.2 测量系统坐标的选定 |
| 5.3 SMA柔性驱动器的性能测试研究 |
| 5.3.1 丝状SMA柔性驱动器的性能测试 |
| 5.3.2 片状SMA柔性驱动器的性能测试 |
| 5.4 仿生柔性胸鳍水动力实验研究 |
| 5.4.1 仿生柔性胸鳍基本姿态的水动力实验研究 |
| 5.4.2 仿生柔性胸鳍水动力测量的正交试验法 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 全文总结 |
| 6.1.1 论文的主要研究成果 |
| 6.1.2 论文的主要创新点 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表的学术论文与取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、大位移RAINBOW型陶瓷驱动器(英文)（论文参考文献）
- [1]一种三自由度主动隔振系统设计与性能仿真[D]. 殷瑞峰. 西安电子科技大学, 2020(05)
- [2]基于多物理场耦合的附壁射流无阀压电微泵的计算与分析[D]. 杨航. 江苏大学, 2020(02)
- [3]压电步进式直线驱动器的设计及实验研究[D]. 董新. 吉林大学, 2019(11)
- [4]基于压电效应的风能采集与转换技术研究[D]. 郭晓莹. 长沙理工大学, 2018(06)
- [5]基于PZT的面内压电微驱动器设计[D]. 高轩. 北方工业大学, 2017(08)
- [6]多方向宽频带振动能量收集器研究[D]. 郭磊. 重庆大学, 2016(03)
- [7]基于粘滑原理的跨尺度精密驱动定位平台研究[D]. 王勇. 苏州大学, 2014(01)
- [8]典型柔性铰链及其杠杆型柔顺机构的理论与实验研究[D]. 林容周. 华南理工大学, 2013(S2)
- [9]LIPCA压电驱动执行器的性能研究[D]. 任彦丰. 西安电子科技大学, 2012(04)
- [10]基于SMA的仿生柔性鱼鳍三维运动机理与实验研究[D]. 颜钦. 中国科学技术大学, 2011(10)