压电陶瓷:位移与出力的关系
2020-12-21 10:42
芯明天压电纳米运动
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很多朋友咨询压电陶瓷的出力问题,咨询压电陶瓷在结构中的出力是否可以达到预期要求,其实压电陶瓷出力是一个复杂的过程,下面具体介绍。
位移与出力的关系
位移 ΔL0: 是压电陶瓷产生的位移,这个数值是在空载条件下测得,即在压电陶瓷产生位移过程中不受任何阻力。对陶瓷施加电压后, 测得相应位移。
出力Fmax :是压电陶瓷产生的最大出力,这个数值是压电陶瓷在最大驱动电压下且位移为0时,测得的出力,即抵抗大刚度负载的推力。
假设把陶瓷固定在两面墙之间,施加最大电压给压电陶瓷,由于两面墙的刚度很大,压电陶瓷无法伸长,位移为零,这时的出力为最大出力。但是事实上,任何物体都会表现出一定的弹性模量。
当外部机械结构的刚度为零时,给压电陶瓷加最大电压,压电陶瓷产生最大的位移。这时出力为零。由此出力与位移的关系如下图所示。
只要外部连接机械结构存在刚度,则陶瓷的位移就一定会有损失,位移损失的大小取决于外部机械结构的刚度,外部机械结构刚度越大,损失的位移也就越大,当外部机械结构的刚度与陶瓷的刚度相同时,位移与出力为最大位移与出力的一半,陶瓷能效得到最大的利用。

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