压电叠堆泵的理论和试验研究

作     者：徐自华 

作者单位：吉林大学 

学位级别：硕士

导师姓名：吴博达

授予年度：2007年

学科分类：08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 081102[工学-检测技术与自动化装置] 0811[工学-控制科学与工程] 

主      题：压电驱动 压电叠堆 有限元 压电叠堆泵 

摘      要：压电叠堆泵是一种以压电叠堆作为驱动元件的小型泵,它是随着MEMS的发展而发展起来的。本文提出了一种利用压电叠堆与柔性铰链放大机构配合驱动泵的横隔膜的压电叠堆泵。 本文在查阅国内外大量文献的基础上,总结了国内外压电叠堆泵的研究现状,分析了压电叠堆的动静态特性,提出一种以压电叠堆作为驱动源的压电流体泵的构想。鉴于压电叠堆输出力大但输出位移小的特点,引入了柔性铰链位移放大机构和垫片。比较了几种常见的被动截止阀的优缺点后,采用了伞形橡胶阀作为本文设计的压电叠堆泵的阀。设计了压电叠堆泵的结构,阐述了其工作原理及工作过程。试制了压电叠堆泵的试验样机,对压电叠堆泵整体进行了基础性试验测试,得出了电参数对压电叠堆泵输出特性的影响曲线。对影响压电叠堆泵工作性能的因素进行了试验分析,分析了阀片的滞后现象,并对压电叠堆泵泵腔流场进行了有限元分析,为今后进一步开展工作打下了良好的基础。