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微小型主动阀压电泵的结构设计理论及控制系统的研究姓名:何丽鹏专业:机械电子工程指导教师:程光明教授吉林大学博士学位答辨*1吉林大学博士论文答辩项目资助本文由国家自然基金项目“主动阀压电泵作用机理及关键技术研究”(项目编号:50575093)和教育部高等学校科技创新工程重大项目培育资金项目“驱动测试控制功能一体化新型压电驱动机构研究”(708028)资助。Date2吉林大学博士论文答辩纲要绪论微小型主动阀压电泵用振子的理论分析及性能测试微小型主动阀体的结构设计及有限元分析微小型压电泵体的结构设计和流量分析微小型主动阀压电泵的实验对比研究微小型主动阀压电泵的控制系统的研究结论及展望Date3吉林大学博士论文答辩研究背景离心泵、容积泵……新工艺新材料微电子及控制技术微型泵……热驱动薄膜泵静电驱动微型泵压电驱动微型泵形状记忆合金薄膜驱动微型泵电磁驱动……传统流体泵微型泵的发展概况2019/8/84绪论压电泵的特点压电泵比较传统泵其他微型泵压电泵将传统泵的驱动源部分、传动部分及泵体三者合为一体……重量轻体积小结构简单压电陶瓷能够准确地按照驱动源的电压和频率动作……分辨力高耗能低无电磁干扰便于小型化易于控制比较2019/8/85绪论微小型压电泵的种类2019/8/86绪论被动阀压电泵主动阀压电泵比较区别之处:被动阀-通过流体的移动使得阀体被迫开启和关闭。主动阀-通过对压电振子进行电信号的激励而主动开启和关闭2019/8/87绪论问题的提出存在问题:目前研究的被动阀压电泵在开启和关闭时与驱动器工作之间存在响应滞后,而且工作截止能力较差,可控性不强。本文目标:从主动阀设计思想出发,采用压电驱动方式,设计制造了微小型主动阀压电泵,期望能提高压电泵的输出性能;并能实时监测主动阀压电泵的流量变化情况。目前对于有阀压电泵的研究工作主要集中在被动阀压电泵上,但被动阀固有的问题很难解决,在一定程度上阻碍了压电泵进一步深入研究。Date8吉林大学博士论文答辩压电材料和压电效应当某些电介质晶体在外力作用下发生形变时,在它的某些表面上出现异号极化电荷。这种没有电场的作用,只是由于应变或应力,在晶体内产生电极化的现象称为正压电效应或压电效应当在压电晶体上加一电场时,晶体不仅要产生极化,还要产生应变和应力。这种由电场产生应变或应力的现象称为逆压电效应正压电效应逆压电效应2019/8/(a)LE模(b)TE模(c)FS模(d)TS模本文采用的压电双晶片元件利用的是LE振动模态。2019/8/810微小型主动阀压电泵用振子的理论分析及性能测试