Structural design of a speed-load synergistic stick-slip piezoelectric actuator with bi-directional backward motion suppression

执行机构 压电 打滑(空气动力学) 结构工程 材料科学 声学 控制理论(社会学) 工程类 计算机科学 物理 电气工程 航空航天工程 控制(管理) 人工智能
作者
Yuhang Wang,Junhong GUO,Wen-xin Fu,Jixiang Wang,Jiahui Guo,Lujie Bu,Tao Zhang
出处
期刊:Smart Materials and Structures [IOP Publishing]
卷期号:34 (7): 075035-075035
标识
DOI:10.1088/1361-665x/adf0b7
摘要

Abstract The stick-slip piezoelectric actuator, employing the friction drive principle, will always experience backward motion, negatively affect the actuator’s accuracy and lead to increased wear, hence reducing its longevity. Furthermore, the coexistence of speed-load synergy and backward motion suppression at lower operating frequencies is still a technical challenge. This work presents a dual-layer stick-slip piezoelectric drive configuration. By supplying a designated piezoelectric signal to the upper and lower piezoelectric stacks to facilitate their cooperation, the lower lifting flexible hinge actuates the higher driving flexible hinge, resulting in the separation of the drive foot from the mover and the inhibition of rearward movement. This study delineates the structural composition and operational principles of the actuator, with enhanced performance substantiated using finite element analysis. A prototype of the actuator has been fabricated, and its output performance has been experimentally validated. The experimental results indicate that the actuator may substantially inhibit rearward motion. At a driving frequency of 375 Hz, with PES1 operating at 70 V and PES3 at 120 V, the actuator achieves a maximum speed of 9.75 mm s −1 , making it appropriate for low-frequency operational contexts. At an equivalent drive voltage, the maximum vertical load reaches 900 g when the drive frequency is 1 Hz. The displacement variation rate of the driver’s forward and reverse motion is 1.69%, indicating strong bidirectional consistency.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
顺利的爆米花完成签到 ,获得积分10
1秒前
2秒前
XG发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
乐乐应助假装有昵称采纳,获得10
5秒前
只羊发布了新的文献求助10
6秒前
辛勤芷云发布了新的文献求助20
7秒前
zyy621发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
开朗的棒球完成签到,获得积分10
7秒前
Medneuron完成签到,获得积分10
8秒前
8秒前
molihuakai应助windli采纳,获得10
9秒前
酷酷亦寒发布了新的文献求助10
10秒前
薄荷发布了新的文献求助30
10秒前
小池完成签到,获得积分10
10秒前
11秒前
xicifish发布了新的文献求助10
11秒前
恍恍惚惚发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
JY完成签到,获得积分10
13秒前
曦梦源发布了新的文献求助10
15秒前
专注鸵鸟完成签到,获得积分10
16秒前
17秒前
17秒前
17秒前
Jasper应助1111采纳,获得10
17秒前
智圆行方发布了新的文献求助10
17秒前
只羊完成签到,获得积分10
18秒前
18秒前
方星发布了新的文献求助10
19秒前
19秒前
20秒前
Lucas应助zc采纳,获得10
20秒前
今后应助贺光萌采纳,获得10
20秒前
21秒前
佩格同学发布了新的文献求助10
21秒前
情怀应助多啦啦采纳,获得10
22秒前
windli发布了新的文献求助10
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2000
Quality by Design - An Indispensable Approach to Accelerate Biopharmaceutical Product Development 800
Pulse width control of a 3-phase inverter with non sinusoidal phase voltages 777
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Research Methods for Applied Linguistics: A Practical Guide 600
Research Methods for Applied Linguistics 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6403358
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8222086
关于积分的说明 17425610
捐赠科研通 5455851
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2883322
邀请新用户注册赠送积分活动 1859531
关于科研通互助平台的介绍 1701023