李允
,
沈星
,
王宁
材料导报
采用有限元方法对1-3型压电纤维复合材料(Macro-fiber composites,MFC)建立微机电模型,讨论了交叉指形电极关键尺寸、两相结构尺寸对驱动性能的影响.结果表明:分支电极中心距P一定时,取较大的分支电极宽度w可得到较大的自由应变和夹持应力;当分支电极宽度w不变时,随p/w的增加,自由应变增加而夹持应力减小;采用交叉指形电极结构可使1-3型压电纤维复合材料具有较高的横观各向异性,横向效应系数可提高2.3倍.较小的聚合物层厚度a、纤维截面尺寸c有助于提高压电纤维复合材料的驱动性能,较小的纤维间聚合物宽度b有助于提高压电纤维复合材料的自由应变,但夹持应力则相应降低.
关键词:
1-3型压电纤维复合材料
,
驱动性能
,
有限元方法
,
自由应变
陈子琪
,
朱松
,
林秀娟
,
熊威
,
周科朝
,
张斗
无机材料学报
doi:10.15541/jim20140565
实验制备了不同纤维厚度和体积分数的压电纤维复合物,并在0.1Hz的激励电压下测试了压电纤维复合物的自由应变性能和驱动性能,研究复合物典型结构参数对其性能的影响.实验发现,随着压电纤维厚度增加,复合物自由应变和顶端位移下降,1000 V激励电压下,纤维厚度为200μm样品纵向自由应变为665με,驱动Mylar膜产生的顶端位移为1.9 mm,而纤维厚度为300 μm和400 μm样品的纵向自由应变仅为纤维厚度为200 μm样品的23.2％和11.7％,顶端位移为纤维厚度为200 μm样品的45.8％和19.0％.压电纤维复合物具有驱动正交异性,横向自由应变、纵向自由应变以及横向效应系数随着纤维体积分数的降低而减小,纤维体积分数为74％的复合物其横向自由应变和纵向自由应变分别为体积分数为59％样品的2.04倍和1.72倍,横向效应系数也从0.519减小到0.451.
关键词:
压电纤维复合物
,
自由应变
,
顶端位移
,
正交异性
