Investigation of Oscilations of Piezoelectric Actuators with Multidirectional Polarization Vectors

Disertacijoje nagrinėjama įvairiakryptės poliarizacijos pjezoelektrinių keitiklių virpesių trajektrorijų formavimo problema. Tyrimų objektas yra strypo formos pjezoelektrinių keitiklių su įvairiakrypčiais poliarizavimo vektoriais daugiakomponentės virpesių trajektorijos ir keitiklių elektrodų žadinimo schemos. Darbe sprendžiami tokie uždaviniai: dvikryptės ir radialinės poliarizacijos pjezoelektrinių keitiklių geometrinių matmenų nustatymas ir minėtų keitiklių elektrodų konfigūracijos, leidžiančios sužadinti daugelio laisvės laipsnių virpesius, radimas. Disertaciją sudaro disertacijos tekstas: įvadas, trys skyriai, rezultatų apibendrinimas, naudotos literatūros ir autoriaus publikacijų disertacijos tema sąrašai, disertacijos santrauka ir du priedai. Įvadiniame skyriuje aptariama tiriamoji problema, darbo aktualumas, aprašomas tyrimų objektas, formuluojamas darbo tikslas bei uždaviniai, aprašoma tyrimų metodika, darbo mokslinis naujumas, darbo rezultatų praktinė reikšmė, pateikiami ginamieji teiginiai. Pirmame skyriuje pateikiama pjezoelektrinių keitiklių ir jų taikymo apžvalga. Taip pat nagrinėjami pjezoelektrinių keitiklių, kontaktinio taško judesio trajektorijos formavimo būdai, apžvelgiamos jau sukurtos ir naudojamos pjezoelektrinių keitiklių konstrukcijos. Skyriaus pabaigoje formuluojamos išvados ir tikslinami disertacijos uždaviniai. Antrajame skyriuje pasiūlomos dvi pjezokeitiklių su nevienakrypčiais poliarizacijos vektoriais konstrukcijos, pateikiamas šių keitiklių konstrukcijų veikimo principas ir keitiklių elektrodų žadinimo būdai. Sudaromi dvikryptės ir radialinės poliarizacijos keitiklių skaitiniai modeliai ir atliekamas jų tyrimas. Pasiūlytas algoritmas pjezokeitiklių elektrodų topologijai, leidžiančiai sužadinti daugiakomponenčius kontaktinio taško virpesius, apskaičiuoti. Trečiajame skyriuje pristatomas siūlomų pjezoelektrinių keitiklių eksperimentinis tyrimas. Nagrinėjamos tariamosios varžos priklausomybės nuo keitiklio elektrodų žadinimo dažnio bei keitiklių kontaktinio taško virpesių trajektorijos, naudojant įvairias žadinimo schemas. Paskutiniame darbo skyriuje apibendrinami tyrimų rezultatai ir padaromos bendrosios darbo išvados. Disertacijos tema paskelbti 7 straipsniai: keturi – recenzuojamuose moksliniuose žurnaluose, įtrauktuose į Thomson ISI (Web of Science) sąrašą, du – recenzuojamose tarptautinių konferencijų medžiagose, referuojamose Thomson ISI (ISI proceedings) duomenų bazėje, vienas – kitame recenzuojamame moksliniame žurnale. Disertacijos tema perskaityti 3 pranešimai Lietuvos bei kitų šalių konferencijose

Analysis of cylindrical "shaking beam" type actuator and application in piezoelectric rotary motors

This project has investigated and described a new ultrasonic, piezoelectrical, cylindrical "shaking beam" type actuator, meant for production of a new 3 degree of freedom operation piezomotor. Frequentive cheracteristics and ecliptical trajectory of contact points were also set in this project. Model of ultrasonic oscilatory system was developed and analysed by the programme ANSYS 6.1 using method of finite elements.Švietimo akademijaVytauto Didžiojo universiteta

The experimental research of piezoelectric actuator with two vectors of polarization direction

The paper presents results of the investigation of piezoelectric actuator with two different vectors of polarization. The beam type piezoactuator has square cross-section and different half of the actuator has different direction of polarization vector. Both vectors are perpendicular to longitudinal axis of the actuator. The electrodes of each half of the actuator are divided into two sections used for the excitation of longitudinal and flexural oscillations. Applying different excitation schemes of the actuator, 3-DOF movement of the positioned object can be achieved and trajectories of contact point motion can be controlled as well. The results of numerical modeling and experimental investigation are given in the paper. Recommendations for further development of this type actuator are given

Investigation of novel design piezoelectric bending actuators

Two piezoelectric bending actuators of a novel design are presented and analysed in the paper. Numerical modelling and experimental study of the piezoelectric bending actuators were performed to verify operating principle and to investigate dynamic characteristics of the actuators. Numerical calculations are performed by using finite element method. Results of experimental study of piezoelectric actuators are compared with the results of finite element simulations. Results of the numerical and experimental research are analysed and discussed