Untersuchung analytischer und numerischer Modelle zur anwendungsspezifischen Dimensionierung eines Amplified Piezo Actuators (Study on analytical and numerical models for application-specific dimensioning of an Amplified Piezo Actuator)

Löffler M, Weiß M, Wiesgickl T, Rupitsch S (2017)

Publication Language: German

Publication Type: Journal article, Original article

Publication year: 2017

Journal

Technisches Messen Oldenbourg Verlag

DOI: 10.1515/teme-2017-0028

Abstract

Ein Amplified Piezo Actuator besteht aus einem piezoelektrischen Stapelaktor und einem metallischen Festkörpergelenkrahmen. Durch diese Kombination ist trotz geringer mechanischer Auslenkungen des Stapelaktors ein für viele Anwendungen nötiger, größerer Stellweg realisierbar. Gleichzeitig können die Vorteile des piezoelektrischen Wandlerprinzips wie hohe Präzision, hohe Eigenfrequenz und hohe Blockierkraft beibehalten werden. Für den Entwurf eines solchen Amplified Piezo Actuators können sowohl analytische Modelle als auch numerische Simulationen hinzugezogen werden. In dieser Arbeit werden ausgewählte analytische Modelle hergeleitet und hinsichtlich eines konkreten Anwendungsbeispiels angepasst. Dies beinhaltet eine rein geometrische Betrachtung, die Beschreibung des mechanischen Aktorverhaltens durch ein elastostatisches sowie ein nachgiebigkeitsbasiertes Modell. Zudem werden Parameterstudien mithilfe entsprechender numerischer Simulationen durchgeführt. Die aus den Simulationsergebnissen gezogenen Schlüsse fließen in die Fertigung von fünf Festkörpergelenkrahmen mit unterschiedlichen Eigenschaften ein. Die Validierung der analytischen und numerischen Modelle anhand durchgeführter Messungen an den gefertigten Aufbauten runden den Beitrag ab.

Authors with CRIS profile

Michael Roas-Löffler Lehrstuhl für Autonome Systeme und Mechatronik Manuel Weiß Lehrstuhl für Autonome Systeme und Mechatronik Stefan Rupitsch Lehrstuhl für Autonome Systeme und Mechatronik

How to cite

APA:

Löffler, M., Weiß, M., Wiesgickl, T., & Rupitsch, S. (2017). Untersuchung analytischer und numerischer Modelle zur anwendungsspezifischen Dimensionierung eines Amplified Piezo Actuators (Study on analytical and numerical models for application-specific dimensioning of an Amplified Piezo Actuator). Technisches Messen. https://doi.org/10.1515/teme-2017-0028

MLA:

Löffler, Michael, et al. "Untersuchung analytischer und numerischer Modelle zur anwendungsspezifischen Dimensionierung eines Amplified Piezo Actuators (Study on analytical and numerical models for application-specific dimensioning of an Amplified Piezo Actuator)." Technisches Messen (2017).

BibTeX: Download