第1章 绪论 1
1.1 研究背景及意义 1
1.2 压电式微动平台的研究现状 1
1.2.1 单驱动进给机构 2
1.2.2 双驱动进给机构 3
1.2.3 微位移机构 5
1.2.4 定位机构 8
1.3 压电式驱动器的研究现状 8
1.3.1 压电超声波驱动器 8
1.3.2 准静态压电驱动器 12
1.4 主要研究内容 21
第2章 压电材料的基本特性与试验测试 22
2.1 引言 22
2.2 压电本构方程 22
2.2.1 压电弹性体的应变 23
2.2.2 压电弹性体的位移 23
2.3 压电陶瓷的特性 24
2.4 压电堆栈的工作原理 26
2.5 压电堆栈的工作特性 28
2.5.1 电学特性 28
2.5.2 迟滞特性 28
2.6 本章小结 29
第3章 基于直圆型柔性铰链的一维微动平台 30
3.1 引言 30
3.2 直圆型柔性铰链的力学特性 30
3.2.1 常用柔性铰链的结构形式 30
3.2.2 直圆型柔性铰链转动刚度与设计参数的关系 31
3.3 基于直圆型柔性铰链的一维微动平台动力学分析 36
3.3.1 微动平台设计 36
3.3.2 微动平台动力学分析 37
3.4 基于直圆型柔性铰链的一维微动平台仿真分析 38
3.4.1 应力及位移分析 38
3.4.2 模态分析 42
3.5 本章小结 45
第4章 基于直圆型柔性铰链的微夹持器 46
4.1 引言 46
4.2 基于直圆型柔性铰链的微夹持器动力学分析 46
4.2.1 微夹持器设计 46
4.2.2 微夹持器动力学分析 47
4.3 基于直圆型柔性铰链的微夹持器仿真分析 48
4.3.1 应力及位移分析 48
4.3.2 模态分析 51
4.4 本章小结 54
第5章 基于直圆型柔性铰链的微位移放大机构 55
5.1 引言 55
5.2 差式微位移放大原理 55
5.3 基于直圆型柔性铰链的微位移放大机构动力学分析 56
5.3.1 微位移放大机构设计 56
5.3.2 微位移放大机构动力学分析 57
5.4 基于直圆型柔性铰链的微位移放大机构仿真分析 61
5.4.1 应力及位移分析 61
5.4.2 模态分析 65
5.5 本章小结 67
第6章 基于S型柔性机构的一维微动平台 68
6.1 引言 68
6.2 S型柔性机构的力学特性 68
6.2.1 S型柔性机构的结构形式 68
6.2.2 S型柔性机构的刚度系数 69
6.2.3 S型柔性机构的刚度与结构参数的关系 74
6.3 基于S型柔性机构的一维微动平台动力学分析 82
6.3.1 微动平台设计 82
6.3.2 动力学分析 83
6.4 基于S型柔性机构的一维微动平台仿真分析 84
6.4.1 应力及位移分析 84
6.4.2 模态分析 89
6.5 本章小结 92
第7章 基于S型柔性机构的二维微动平台 93
7.1 引言 93
7.2 基于S型柔性机构的二维微动平台动力学分析 93
7.2.1 微动平台设计 93
7.2.2 微动平台动力学分析 94
7.3 基于S型柔性机构的二维微动平台仿真分析 95
7.3.1 位移及应力分析 95
7.3.2 模态分析 107
7.4 本章小结 109
第8章 压电型步进式直线驱动器 110
8.1 引言 110
8.2 直角柔性铰链刚度与设计参数的关系 110
8.3 压电型步进式直线驱动器动力学分析 114
8.3.1 驱动器设计 114
8.3.2 驱动器动力学分析 119
8.4 压电型步进式直线驱动器仿真分析 120
8.4.1 应力及位移分析 120
8.4.2 模态分析 123
8.5 本章小结 125
参考文献 126
名词索引 134