Design of a distributed compliant mechanism using spring-lever model and topology optimization for piezoelectrically actuated flapping wings

顺应机制 执行机构 偏转(物理) 悬臂梁 机制(生物学) 拍打 杠杆 双晶片 工程类 结构工程 控制理论(社会学) 刚度 声学 机械工程 有限元法 物理 计算机科学 光学 电气工程 人工智能 控制(管理) 量子力学
作者
Nilanjan Chattaraj,G. K. Ananthasuresh,Ranjan Ganguli
出处
期刊:Mechanics of Advanced Materials and Structures [Informa]
卷期号:28 (2): 118-126 被引量:19
标识
DOI:10.1080/15376494.2018.1549295
摘要

We present a distributed compliant mechanism, which acts like a transmission between a flapping wing of a micro air vehicle and a laminated piezoelectric actuator. The piezoelectric bimorph actuator is connected in cantilever configuration with the compliant mechanism at its free end. The mechanism takes translational deflection at its input from the piezoelectric actuator to provide angular deflection at its output, which causes flapping. We used spring-level model and topology optimization to obtain the design of the mechanism. The design of the mechanism has been finalized by analyzing the design considering beam model with geometric nonlinearity. The final mechanism is a planar structure of 1 mm thickness and 40 mm ×24 mm in-plane footprint. The input stiffness of the compliant mechanism is 711 N/m and the output torsional stiffness is 0.014 Nm/rad. The compliant mechanism is tested with a piezoelectric bimorph actuator. The mechanism takes ±1 mm deflection with ±0.2 N block force at 30 Hz as an input and produces ±6° flap angle at 30 Hz as an output. The first fundamental frequency of the mechanism is 391 Hz, which is almost 13 times greater than our assumed wing flapping frequency 30 Hz. The final mechanism is prototyped with a 3D printer using VeroWhitePlus RGD835 material and tested with a piezoelectric bimorph actuator using a bench-top experimental set-up.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
我是老大应助一念之间采纳,获得10
刚刚
蓝天0812完成签到,获得积分10
1秒前
不配.应助丁浩采纳,获得10
1秒前
3秒前
一朵会长树的花完成签到,获得积分10
3秒前
爆米花应助威武的小熊猫采纳,获得10
4秒前
有星星的小路完成签到,获得积分10
4秒前
jianglu完成签到,获得积分10
5秒前
ding发布了新的文献求助30
5秒前
ComVivas发布了新的文献求助30
5秒前
5秒前
lvlei发布了新的文献求助10
5秒前
薰硝壤应助阿呆采纳,获得10
6秒前
Die完成签到,获得积分10
6秒前
清脆忆南完成签到 ,获得积分10
6秒前
加菲丰丰举报求助违规成功
7秒前
稳重的若雁举报求助违规成功
7秒前
Singularity举报求助违规成功
7秒前
7秒前
7秒前
琉璃苣应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
李爱国应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
爆米花应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
我是老大应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
香蕉觅云应助科研通管家采纳,获得10
8秒前
小二郎应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得30
9秒前
9秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Owen应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
SciGPT应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
pluto应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
Lucas应助科研通管家采纳,获得10
9秒前
高分求助中
The Oxford Handbook of Social Cognition (Second Edition, 2024) 1050
Kinetics of the Esterification Between 2-[(4-hydroxybutoxy)carbonyl] Benzoic Acid with 1,4-Butanediol: Tetrabutyl Orthotitanate as Catalyst 1000
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
юрские динозавры восточного забайкалья 800
English Wealden Fossils 700
Chen Hansheng: China’s Last Romantic Revolutionary 500
Mantiden: Faszinierende Lauerjäger Faszinierende Lauerjäger 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3140918
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2791878
关于积分的说明 7800737
捐赠科研通 2448159
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1302404
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 626548
版权声明 601226