在全海洋深度压力条件下对压电驱动器的可行性验证:基于M形混合模式设计的研究
Di Chen1,2, Pengpeng Yu2, Shiyu Zhang2
1School of Computer Science and Technology, Anhui University of Technology, Maanshan 243032, China.
The Review of scientific instruments
|February 10, 2025
概括
这项研究验证了用于深海应用的压电驱动器. 一个M形混合模式执行器在110MPa下成功运行,在极端深海压力条件下表现稳定.
科学领域:
- 海洋工程 海洋工程
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
背景情况:
- 传统的深海执行器需要复杂,易发生故障的压力补偿系统.
- 压电驱动器理论上可以在高压环境中提供直接沉浸.
- 在全海洋深度 (0-110 MPa) 压力下,压电驱动器的可行性未经验证.
研究的目的:
- 实验验证在全海洋深度压力条件下压电驱动器的性能.
- 为深海环境设计和测试M形混合模式压电执行器.
- 为了评估执行器速度在一系列水静电压的稳定性.
主要方法:
- 用于优化执行器尺寸和实现频率退化的有限元法 (FEM).
- 开发高压水模拟系统进行测试.
- 在模拟的深海压力下测量执行器速度,高达110 MPa.
主要成果:
- 这种M形混合模式压电驱动器原型在高达110MPa (11,000米深度) 的压力下成功运行.
- 在测试的水静压范围 (0-110 MPa) 中,执行器速度保持稳定.
- 压电激发和摩擦合驱动器的核心原理在极端环境中得到了验证.
结论:
- 压电驱动器可以在没有复杂的补偿系统的情况下在全海洋深度的压力条件下运行.
- 这项研究扩展了深海压电驱动器的结构配置和驱动机制.
- 经过验证的设计为开发强大的深海机器人系统提供了关键的见解.


