压电微小载荷疲劳试验机设计与实验
Machine Design & Research（2021）
Abstract
为了实现对微小高频受力器件的疲劳试验与检测,本文提出一种悬臂式压电微小载荷疲劳试验机,该机构采用矩形压电振子作为驱动力源.首先设计并分析了疲劳试验机结构与工作原理,然后对系统振动模态进行了分析,得到系统工作状态的振动模型,并建立微分方程对系统进行动力学研究,推导出工作时试件的振动位移与承受载荷的表达式,确定影响振动位移和承受载荷的参数因素.最后对疲劳试验机进行了实验测试,结果表明,系统工作在共振频率为31.5 Hz时输出位移最大,工作频率区间为30 Hz-33 Hz,被测试件在共振状态下承受载荷随驱动电压的增加而增大.对长期处于高频、受力较小的微小驱动器件、仿生器件及传感器等微小型受力器件的疲劳寿命预判具有一定的参考价值.
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