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基于绝对节点坐标法的压电驱动复合结构动力学特性
被引量：
3
1
作者
易灿明
余海东
王皓
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期665-672,共8页
软体机器人的驱动一般由较硬的驱动元件与柔性介质复合而成,两相材料耦合大变形的精确描述是驱动部件结构设计与运动控制的关键.针对复合柔性板结构大变形的特点,基于绝对节点坐标方法,通过变形协调条件将梁和板单元进行耦合,同时引入...
软体机器人的驱动一般由较硬的驱动元件与柔性介质复合而成,两相材料耦合大变形的精确描述是驱动部件结构设计与运动控制的关键.针对复合柔性板结构大变形的特点,基于绝对节点坐标方法,通过变形协调条件将梁和板单元进行耦合,同时引入压电驱动材料本构方程,建立带压电材料驱动器的复合柔性板结构动力学模型,并对其动力学特性进行分析,以研究不同参数对该动力学模型的影响.结果表明:柔性悬臂板结构在压电驱动作用下产生弯曲变形,变形量及板末端位移随驱动电压的增大呈近似线性增大规律,且板结构弹性模量越小则该变形量增大的程度越大;随着弹性模量减小,板结构产生的周期性振动幅度增大,周期变长.
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关键词
复合柔性板结构
绝对节点坐标法
变形协调条件
压电材料驱动
软体机器人
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职称材料
压电纤维复合材料有限元模拟及其试验研究
被引量：
4
2
作者
黄丹丹
陈勇
《压电与声光》
CAS
北大核心
2019年第2期234-240,共7页
考虑压电纤维复合材料(MFC)压电陶瓷纤维层和指间交叉电极设计,假定压电陶瓷纤维极化方向相同,设置递进的电压边界条件,建立MFC均匀压电层等效有限元模型,借助ANSYS-APDL软件进行结构-压电耦合场仿真,模拟其工作的真实变形;同时进行自...
考虑压电纤维复合材料(MFC)压电陶瓷纤维层和指间交叉电极设计,假定压电陶瓷纤维极化方向相同,设置递进的电压边界条件,建立MFC均匀压电层等效有限元模型,借助ANSYS-APDL软件进行结构-压电耦合场仿真,模拟其工作的真实变形;同时进行自由应变和阻滞力的数值测试,数值上验证了有限元模型,修正纤维纵向压电应变常数d_(33)。对含有MFC驱动器的铝合金悬臂梁进行数值和试验研究,验证了该模型的准确性。与细观尺度上的MFC有限元模型相比,该有限元模型节约了计算成本,可应用于实际工程中。结果表明,MFC激励法用于振动特性分析时,操作简单,重复性好,信噪比高。
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关键词
压电
纤维复合
材料
(MFC)
驱动
器
指间交叉电极
有限元建模
模态分析
静位移
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职称材料
题名
基于绝对节点坐标法的压电驱动复合结构动力学特性
被引量：
3
1
作者
易灿明
余海东
王皓
机构
上海交通大学上海市复杂薄板结构数字化制造重点实验室
上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室
出处
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019年第6期665-672,共8页
基金
国家自然科学基金(51775345)
国家重点基础研究发展基金(2014CB046600)资助项目
文摘
软体机器人的驱动一般由较硬的驱动元件与柔性介质复合而成,两相材料耦合大变形的精确描述是驱动部件结构设计与运动控制的关键.针对复合柔性板结构大变形的特点,基于绝对节点坐标方法,通过变形协调条件将梁和板单元进行耦合,同时引入压电驱动材料本构方程,建立带压电材料驱动器的复合柔性板结构动力学模型,并对其动力学特性进行分析,以研究不同参数对该动力学模型的影响.结果表明:柔性悬臂板结构在压电驱动作用下产生弯曲变形,变形量及板末端位移随驱动电压的增大呈近似线性增大规律,且板结构弹性模量越小则该变形量增大的程度越大;随着弹性模量减小,板结构产生的周期性振动幅度增大,周期变长.
关键词
复合柔性板结构
绝对节点坐标法
变形协调条件
压电材料驱动
软体机器人
Keywords
coupled flexible structure
absolute nodal coordinate formulation(ANCF)
deformation compatibility condition
piezoelectric actuator
soft robots
分类号
TH113 [机械工程—机械设计及理论]
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职称材料
题名
压电纤维复合材料有限元模拟及其试验研究
被引量：
4
2
作者
黄丹丹
陈勇
机构
上海交通大学机械与动力工程学院
先进航空发动机协同创新中心
出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2019年第2期234-240,共7页
文摘
考虑压电纤维复合材料(MFC)压电陶瓷纤维层和指间交叉电极设计,假定压电陶瓷纤维极化方向相同,设置递进的电压边界条件,建立MFC均匀压电层等效有限元模型,借助ANSYS-APDL软件进行结构-压电耦合场仿真,模拟其工作的真实变形;同时进行自由应变和阻滞力的数值测试,数值上验证了有限元模型,修正纤维纵向压电应变常数d_(33)。对含有MFC驱动器的铝合金悬臂梁进行数值和试验研究,验证了该模型的准确性。与细观尺度上的MFC有限元模型相比,该有限元模型节约了计算成本,可应用于实际工程中。结果表明,MFC激励法用于振动特性分析时,操作简单,重复性好,信噪比高。
关键词
压电
纤维复合
材料
(MFC)
驱动
器
指间交叉电极
有限元建模
模态分析
静位移
Keywords
MFC actuator
interdigitated electrode
finite element modelling
modal analysis
static displacement
分类号
TN382 [电子电信—物理电子学]
TB381 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于绝对节点坐标法的压电驱动复合结构动力学特性
易灿明
余海东
王皓
《上海交通大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2019
3
在线阅读
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职称材料
2
压电纤维复合材料有限元模拟及其试验研究
黄丹丹
陈勇
《压电与声光》
CAS
北大核心
2019
4
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职称材料
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