Cylindrical piezoelectric mobile actuator based on travelling wave

Abstract

A design of cylindrical type piezoelectric mobile actuator is proposed and analyzed in the paper. Traveling wave is generated on the top area of the actuator applying harmonic oscillations with different phases. Electrodes of piezoceramic elements are excited by harmonic voltage with phase difference of 2π / 3. Numerical modeling based on finite element method was performed to find resonant frequencies and modal shapes of the actuator and to calcu-late the trajectories of the upper points movements under excitation scheme. Path-Planning algorithm presented for cylindrical piezoelectric mobile actuator.

Straipsnyje pateikiama cilindrinio pjezoelektrinio judesio keitiklio konstrukcija, analizuojami jo veikimo principai. Keitiklio paviršiuje žadinant harmoninius skir-tingų fazių svyravimus generuojama bėgančioji banga. Judesio keitiklio elektrodai žadinami harmonine įtampa, kurios fazių skirtumas 2π / 3. Baigtinių elementų metodu atliktas skaitinis eksperimentas, siekiant nustatyti rezonan-sinius dažnius, keitiklio savąsias formas bei apskaičiuoti viršutinių kontaktų taškų judesio trajektorijas. Pristatytas cilindrinio pjezoelektrinio keitiklio judesio trajektorijos formavimo algoritmas.