1、本文對一種新型放大位移的壓電陶瓷驅(qū)動器——卷曲螺旋結(jié)構的性能進行了研究。這種結(jié)構很早就被提出并于1974年由美國人R．Adler申請了專利。此后，由于結(jié)構過于復雜，難于制造，因而這種結(jié)構的驅(qū)動元件一直沒得到實際的應用。英國的Birmingham大學經(jīng)過長期的研究，在2003年首次制造出這種結(jié)構的壓電陶瓷驅(qū)動器并將其應用于手機攝像頭上。這種結(jié)構相當于一種雙內(nèi)杠桿式的結(jié)構，因此它的預計機械位移放大能力是巨大的。而對其進行分析，了解它的具體性

2、能是進一步應用它的關鍵。 本文提出了兩種進行這種結(jié)構的分析方法：數(shù)學解釋法、有限元法，并進行了具體的分析。首先，在給出它的空間三維曲線方程的基礎上推出了卷曲螺旋壓電陶瓷驅(qū)動元件的機械行程表達式以及受力變形表達式，但是這種方法對數(shù)學要求高且不通用。其次，使用常用有限元軟件Ansys分析了卷曲螺旋結(jié)構熱敏雙金屬。給出了在一定溫差下的機械行程、應力應變結(jié)果，由于Ansys在建模以及對不同外法相量切形壓電陶瓷分析上的不足，限制了它在進行

3、卷曲螺旋壓電陶瓷驅(qū)動元件上的分析。最后，為了解決這一復雜結(jié)構的壓電陶瓷驅(qū)動元件的有限元分析，本文提出了一種使用曲線數(shù)學表達式構建空間曲線并使用垂直于該曲線的方形面沿曲線掃掠的方法，并使用OpenGL API進行三維建模，然后提出進行多外法向量切形壓電陶瓷有限元分析的算法，并對卷曲螺旋及一些別的三維復雜曲線生成的彈片模型進行了有限元分析。將對同一模型的程序分析結(jié)果與數(shù)學推導出的表達式結(jié)果進行了比較。雖然有一定差距但得到了一致性的結(jié)論——卷