研究可移简支及夹支边界条件下,轴对称压电层合圆板在强电场和机械荷载联合作用下的非线性变形.考虑电致伸缩的非线性压电效应及几何非线性的影响,导出轴对称压电层合圆板的控制方程.通过调整坐标轴的位置对控制方程进行简化,得到关于挠度和径向力的4阶非线性控制方程.再通过简单的积分并引入无量刚变量将控制方程等价地化为2阶非线性耦合微分方程组.利用幂级数法得到可移简支及夹支边界条件下强电场和均布荷载共同作用时的挠度、径向力及径向位移的幂级数精确解.通过对双、单压电晶片执行器的数值计算及分析,得到电场、外载对于位移、径向力的影响关系.

本文研究简支，固支和悬臂压电层合梁在强电场和机械荷载联合作用下的非线性变形。考虑材料的电致伸缩和电致弹性压电效应以及几何非线性导出压电层合梁的数学模型。并求得在电场和均布力联合作用下各种边界条件梁的挠度和位移解析表达式。通过对双压电晶片梁和单压电晶片梁的数值计算及分析得到线性与非线性模型之间的差别和适用范围。

压电和电致伸缩材料，根据其压电和电致伸缩效应，可作为新型的微位移器件。它具有结构紧凑、体积小、分辨率高、控制简单等优点。不存在发热问题，容易实现０．０１μｍ的位移精度，在精密机械及航空航天精密工艺中得到了广泛应用。本文对这两种材料的机电耦合效应进行了描述，并通过实验曲线对两种典型的压电和电致伸缩材料的特性进行了分析对比，指出了各自的适用范围。

由弹性薄膜和电致伸缩微位移器构成的微进给定位机构，将在超精密加工和测试装置中得到广泛的应用，本文给出了该种结构的设计方法并对其性能进行分析。

介绍了几种基于新型功能材料(超磁致伸缩材料GMM和电致伸缩材料PMN等)的电液伺服阀的结构组成和工作原理,并对它们的各自特点进行了对比分析.综合对比表明:与传统伺服阀相比,以新型功能材料为电-机械转换器的电液伺服阀具有高频响、高精度、大输出力等优异性能.

采用电致伸缩材料作为主动控制作动器的智能悬置,利用Matlab软件,并考虑了惯性通道、解耦通道以及电致伸缩作动器的非线性,建立了该悬置的仿真模型.选择滤波后的x-LMS算法作为控制算法,通过仿真计算研究了该悬置的隔振性能.采用查表的办法由控制位移求解控制电压,能有效地避免作动器非线性对系统性能的不良影响.研究结果表明:对系统施加控制后,传递到车身上的振动大大减弱,在6 s内振动力降到未施加主动控制时的3%,20 s后降到未施加主动控制时的1%.说明采用主动控制能有效地改善悬置的隔振性能.