Abstract
This paper is concerned with the performance evaluation and comparison analysis fur several kinds of LIPCA (Lightweight Piezo-Composite Actuator) device system. LIPCA device system is composed of a piezoelectric ceramic layer and fiber reinforced light composite layers, typically a PZT ceramic layer was sandwiched by a top fiber layer with low CTE (coefficient of thermal expansion) and base layers with high CTE. To investigate the effect of lay-up structure of the LIPCA on the actuating performance, four kinds of actuator with different lay-up stacking sequence were designed, manufactured, and tested. The performance of each actuator was evaluated using an actuator test system consisted of an actuator supporting jig, a high voltage actuating power supplier, and a non-contact laser measuring system. From the comparison of the performance of the LIPCA prototypes, it was found that the actuator with higher coefficient of unimorph actuator can generate larger actuating displacement.
본 논문은 몇 가지 종류의 압전 복합재료 작동기 LIPCA의 성능 시험 및 비교에 관한 것이다. LIPCA는 압전 세라믹을 중심으로 상층부는 탄성계수가 크면서 열팽창계수가 낮은 섬유강화 복합재료 층이, 하층부는 탄성계수가 작으면서 열팽창계수가 큰 섬유강화 복합재료 층으로 구성되어 있다. 작동기의 성능 검증을 위해 작동 지그 및 전압 공급 장치 그치고 비접촉 레이저 센서로 이루어진 실험 시스템을 구성하였다 성능 비교시험 결과 검증실험으로부터 압전 작동기의 작동성능은 전기 작동 재료층이 중립면으로부터 멀리 벗어나게 위치하면서, 동시에 적층판의 전체 굽힘 강성을 작게 하면 극대화할 수 있다는 사실을 입증하였다.
