针对传统开关阀响应慢、流量小的问题,提出一种压电材料驱动的气动高速开关阀。基于压电效应,结合锥阀阀芯结构,进行了压电阀开关阀的设计。采用有限元分析法,在Fluent中对阀进行了流场仿真,分析了该阀的结构合理性。利用AMESim对阀搭建模型并进行特性仿真。仿真结果表明,该阀的响应时间为0.4 ms,最大流量约为68 L/min,流量与占空比变化曲线线性度大于88%,提出的压电驱动高速开关阀可以满足数字式气动控制的发展需求。

采用Rayleigh-Ritz法初步计算了集中质量对四边简支边界条件下的矩形板振型的影响，由计算结果绘制了矩形板的前两阶振型，并采用有限元法与计算结果进行了对比。分析表明，附加质量能导致波形的不对称且此不对称的振型波形主要是由两相邻阶的模态耦合而成，为压电驱动中不对称波的形成与使用的进一步研究奠定了基础。

提出了一种全新结构的超声波送料器。为了克服电磁干扰和消除噪声，采用基于压电陶瓷的超声波换能器作为送料器的驱动装置，对超声波换能器的振动模式和性能参数进行了分析和设计。为了实现给料器的有效振动，采用了垂直驱动型的结构，对结构进行了设计、计算，并建立了相关的方程。实验表明：在工作频率为17．5kHz，弹簧片厚度为7mm时，对直径3mm的金属薄片的输送速度可达到36cm／min。该送料器能够实现对微小物体的输送，物料运动趋势明显并且消除了电磁干扰。

设计了一种基于压电陶瓷驱动的整体式柔顺精密定位平台．建立了柔性铰链的刚度矩阵，给出了平台的理论分析模型；利用模糊自整定PID控制算法对压电陶瓷驱动器进行了闭环控制，提高了驱动器的输出位移精度；提出了一种实验修正方法，提高了平台的定位精度．实验结果表明，平台具有亚微米级的定位精度以及良好的动态特性．

应用周边固支式圆形压电振子作为驱动元件，将音讯信号转换为振动信号，再利用骨传导方式使人感知音讯信号，在此基础上构建了圆形双晶片压电式骨传导听觉装置。对圆形压电振子进行了建模，利用有限元仿真分析，提出了压电振子支撑方式的优化方案。对设计的压电式骨传导听觉装置进行了实验测试，得到了骨传导装置结构参数对其性能影响的关系曲线。实验研究表明：压电式骨传导听觉装置的基本性能指标能够满足骨传导听觉装置的要求。

提出一种压电陶瓷片直接驱动的气动伺服阀,分析该伺服阀的工作原理,并采用解析法建立其动力学模型。分别用M atlab和AMES im软件对其进行仿真分析。仿真结果表明该伺服阀的频宽为1 348 Hz,高于传统电磁式伺服阀的;响应时间为2.3 m s,比普通电磁阀快10～15倍;其还具有机械结构简单、抗干扰能力强、动态特性好等特点。

利用液压放大原理实现较好的输出性能,设计一种基于压电驱动的液压放大柔性盲文触点装置。说明盲文触点装置的结构及工作原理,并对液压放大单元进行理论分析及参数化设计。利用MATLAB仿真分析得出位移放大倍数与流体腔的直径和高度的关系,利用激光测微仪测量压电振子和柔性薄膜触点在不同驱动电压下的输出位移,试验与理论分析相吻合,验证了理论分析的正确性。最后对装置进行测试,结果表明:当流体腔直径为20 mm、腔高为3 mm、充水量为0.9 mL、共

研制了一种压电驱动式可用于胰岛素推注的微泵,该泵在结构、原理上均有别于传统的胰岛素泵.在实验室中设计、制作了实验样机,为实现样机体积微小化及保证较高的输出精度,整机设计采用迭片式、多腔体串联结构.通过系统的实验测试和研究进一步验证：压电驱动式微泵性能稳定、推注量更易于精确调节、更适宜于微型化,符合可以植入人体内的人工胰腺的未来研发趋势（样机尺寸： ？16.5 mm×60 mm;36 V正弦信号输入,200 Hz条件下最大输出压力为22 kPa,最大流量达到3 mL/min,单脉冲最小流量为7.5×10-5mL）.