多层压电陶瓷位移控制器结构的强度与优化分析

摘要

从结构强度分析的角度对多层压电结构陶瓷位移控制器在电极端部区域容易断裂而至使系统工作失效这一应用问题进行了研究,采用云纹干涉实验测试与有限元数值模拟相结合的方法讨论了导致破坏的原因,用数值分析法分析了电极尖端不均匀电场奇异性引起的应力集中。在保证加工工艺可行和结构功能不变的前提下,从几何构形的角度提出了两种多层压电结构几何优化模型并验证了其中一种优化模型可以有效的缓释应力集中,从结构可靠性的角度证明是一种有效的优化设计方案。