亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Large Effective-Strain Piezoelectric Actuators Using Nested Cellular Architecture With Exponential Strain Amplification Mechanisms

压电 执行机构 材料科学 锆钛酸铅 流离失所(心理学) 复合材料 结构工程 光电子学 工程类 铁电性 电气工程 心理学 电介质 心理治疗师
作者
Jun Ueda,Thomas W. Secord,H. Harry Asada
出处
期刊:IEEE-ASME Transactions on Mechatronics [Institute of Electrical and Electronics Engineers]
卷期号:15 (5): 770-782 被引量:141
标识
DOI:10.1109/tmech.2009.2034973
摘要

Design and analysis of piezoelectric actuators having over 20% effective strain using an exponential strain amplification mechanism are presented in this paper. Piezoelectric ceramic material, such as lead zirconate titanate (PZT), has large stress and bandwidth, but its extremely small strain, i.e., only 0.1%, has been a major bottleneck for broad applications. This paper presents a new strain amplification design, called a "nested rhombus" multilayer mechanism, that increases strain exponentially through its hierarchical cellular structure. This allows for over 20% effective strain. In order to design the whole actuator structure, not only the compliance of piezoelectric material but also the compliance of the amplification structures needs to be taken into account. This paper addresses how the output force and displacement are attenuated by the compliance involved in the strain amplification mechanism through kinematic and static analysis. An insightful lumped parameter model is proposed to quantify the performance degradation and facilitate design tradeoffs. A prototype-nested PZT cellular actuator that weighs only 15 g has produced 21% effective strain (2.5 mm displacement from 12-mm actuator length and 30 mm width) and 1.7 N blocking force.

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
1秒前
3秒前
guyuzheng完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
ray发布了新的文献求助10
8秒前
爱听歌谷蓝完成签到,获得积分10
11秒前
夏添发布了新的文献求助10
12秒前
俭朴绿兰发布了新的文献求助10
12秒前
17秒前
魔幻的芳完成签到,获得积分10
17秒前
h0jian09完成签到,获得积分10
17秒前
夏添完成签到,获得积分10
18秒前
22秒前
哦吼完成签到,获得积分20
22秒前
火星上的宝马完成签到,获得积分10
24秒前
27秒前
lujiajia完成签到,获得积分10
28秒前
悲凉的忆南完成签到,获得积分10
30秒前
俭朴绿兰完成签到,获得积分10
31秒前
32秒前
35秒前
Akim应助Willow采纳,获得10
35秒前
陈旧完成签到,获得积分10
36秒前
慕青应助ray采纳,获得10
38秒前
欣欣子完成签到,获得积分10
43秒前
XUE完成签到,获得积分10
44秒前
ray完成签到,获得积分10
44秒前
勤奋平文完成签到 ,获得积分10
44秒前
46秒前
赘婿应助tly采纳,获得10
49秒前
yxl完成签到,获得积分10
49秒前
ray发布了新的文献求助10
51秒前
可耐的盈完成签到,获得积分10
56秒前
绿毛水怪完成签到,获得积分10
1分钟前
lsc完成签到,获得积分10
1分钟前
科研通AI6.2应助潘pp采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
小fei完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
hhq完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Clinical Epidemiology: The Essentials, 6e 10000
(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
The Graphene Handbook (2019 Edition) 800
Adhesion Science: Principles & Practice 800
Signals, Systems, and Signal Processing 610
Fundamentals of Pharmaceutical and Biologics Regulations: A Global Perspective, Second Edition 600
久松真一著作集〈第5巻〉禅と芸術 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 6550475
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8336960
关于积分的说明 17863572
捐赠科研通 5663892
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2938870
邀请新用户注册赠送积分活动 1914910
关于科研通互助平台的介绍 1781503