曲绍鹏，李东明

(1.中国北车集团 北京二七轨道交通装备有限责任公司，北京 100072;2.大连交通大学 机械工程学院，辽宁 大连 116028)

0 引言

压电双晶片执行器是利用逆压电效应制作的新型驱动元件，根据压电陶瓷的横向和纵向效应，压电执行器主要有叠堆和双晶片两种结构.与叠堆结构相比，双晶片具有单位电压变形大的突出优点.被广泛应用于声学检测、超声马达、激光束偏转器、滤波器、加速度器、压电扇、压电阀、磁头致动、微机器人等方面［1-2］.所有这些应用的发展也极大地促进了对压电振子特性的深入研究.传统的解决方法是建立振子的自由振动方程用数学物理的方法解答.本文用有限元分析的方法对压电双晶片进行研究，借助的有限元分析软件是ANSYS.

1 压电双晶片ANSYS分析

压电双晶片悬臂梁结构将两片压电片对称粘结在一块弹性梁上，两片压电片极化方向相同.当通直流电时，一片伸长，一片缩短，使整体结构向一个方向弯曲，并保持弯曲状态;若同上交流电，则其弯曲方向随交流电的方向变化而变化，产生振动现象.双晶片悬臂梁结构示意图如图1所示.

ANSYS程序是一个功能强大的灵活的设计分析及优化、融结构、热、流体、电磁、声学与一体的大型通用有限元商用分析软件.其功能包括：创建有限元模型、结构分析、非线性分析、电磁分析、计算流体力学分析、接触分析、压电分析、声学分析和结构优化.其中，结构分析中的谐响应分析用于确定线……