田晓超，王海刚，王 虎，孙禹泽，朱金志，王志聪，杨志刚

(1.长春大学 机械与车辆工程学院，吉林 长春 130022;2.吉林大学 机械与航空航天工程学院，吉林 长春 130025)

0 引言

目前基于压电振子构造的驱动器广泛用于压电泵、疲劳试验机及送料器等驱动机构上[1-3]，其具有控制精度高,速度快,体积小及无磁干扰等特点。压电振子变形精度可以达到微米级或纳米级，常被作为高速、高精度的驱动源使用[4]。驱动器的作用及工作机理主要是激励和调节系统的共振频率，使系统处于共振状态下工作。将压电振子作为激励源，通过共振作用将系统的输出位移放大，实现驱动器的功能[5]。目前压电驱动器的工作机理、结构及应用技术引起了国内外研究人员的广泛关注。

美国Dobruki等[6]、Christopher等[7]利用有限元法对周边固定支承和简支边界的片式压电振子进行动态和静态分析，并推导出相应的数学表达式。李丹等[8]、吕航等[9]利用ANSYS软件模拟三叠片换能器和矩形换能器的振动模态，并进行谐响应分析，得到了模态频率与尺寸参数关系和变化规律，为换能器的优化设计提供了理论依据。孙晓峰等[10]、彭太江等[11]利用弹性理论对片式换能器进行分析，推导出了换能器弯曲振动方程及增大压电振子振动位移的方法。李东明等[12]对矩形压电振子的位移输出进行分析，利用本构方程推导出了中间有金属材料矩形压电振子的位移表达式。龚立娇等[13-14]、曲绍鹏等[15]给出了复合板式的压电振子共振频率的表达式，计算分析了固有频率与几何尺寸之间的关系，并与模态分析值进行对比，验证了理论分析的正确性。……