超聲壓電驅動器是基於壓電材料的逆壓電效應設計而成的新概念電-機能量轉換裝置，具有體積小、重量輕、結構緊湊、響應快、噪聲低、位置分辨率高、無電磁干擾等優點。將超聲壓電驅動原理應用到引信安全與解除保險裝置，為引信安全繫統中解除保險執行機構提供了一種新的設計思路，能夠改善引信炮口安全距離特性，實現引信具有自待發狀態恢復至安全狀態、安全狀態無損檢測與識別的功能，易實現模塊化，提高引信的通用性。本書繫統總結了超聲壓電驅動的引信安全繫統設計方案，包括超聲壓電驅動器的結構設計及引信安全與解除保險裝置樣機加工、等

●前言
第1章緒論1
1.1引言1
1.2引信安全繫統的發展概述3
1.3國內外引信的發展趨勢和特點6
1.4引信解除保險執行機構的發展現狀8
1.4.1傳統引信解除保險機構8
1.4.2MEMS引信解除保險機構13
1.4.3機電引信解除保險機構15
1.5超聲壓電驅動器的發展與應用18
1.5.1超聲壓電驅動器的發展現狀18
1.5.2超聲壓電驅動器的特點與應用23
1.6超聲壓電驅動器在特別環境中的研究與應用27
1.6.1超聲壓電驅動器在空間探索領域內的研究27
1.6.2超聲壓電驅動器在武器繫統內的應用研究30
1.6.3超聲壓電驅動器在引信安全繫統中應用面臨的主要問題32
1.7本章小結33
參考文獻33
第2章壓電陶瓷性能及其參數描述40
2.1壓電陶瓷的壓電效應40
2.2壓電陶瓷的機電耦合特性41
2.3超聲驅動壓電陶瓷的主要性能參數45
2.4超聲壓電驅動器振子的振動模式47
2.5超聲壓電驅動器振子的振動微分方程48
2.6引信用超聲壓電驅動器方案設計50
2.7本章小結51
參考文獻51
第3章引信用雙足直線型超聲壓電驅動器的工作機理及結構設計52
3.1引信用雙足直線型超聲壓電驅動器的原理52
3.1.1引信用雙足直線型超聲壓電驅動器結構52
3.1.2振子工作模態的選取52
3.1.3雙足直線型超聲壓電驅動器運動機理分析53
3.2雙足直線型超聲壓電驅動器機械性能理論計算56
3.2.1雙足直線型超聲壓電驅動器輸出速度56
3.2.2雙足直線型超聲壓電驅動器輸出力56
3.3引信用雙足直線型超聲壓電驅動器的振子結構的參數優化59
3.3.1振子結構優化參數的選取59
3.3.2基於模態頻率的參數優化59
3.4本章小結63
參考文獻64
第4章雙足直線型超聲壓電驅動器及安全與解除保險裝置實驗研究65
4.1雙足直線型超聲壓電驅動的安全與解除保險裝置結構設計65
4.1.1雙足直線型壓電驅動的安全與解除保險裝置工作原理65
4.1.2引信基體夾持結構67
4.1.3預壓力裝置67
4.1.4振子加工工藝74
4.1.5滑塊摩擦材料的貼塗75
4.2振子樣機的頻率響應測試76
4.3雙足直線型超聲壓電驅動器的機械性能測試78
4.3.1速度測試78
4.3.2輸出力測試82
4.4本章小結83
參考文獻83
第5章引信環境對雙足直線型超聲壓電驅動器的影響研究85
5.1勤務處理中雙足直線型超聲壓電驅動器遭受跌落衝擊分析85
5.2彈丸發射高速動態條件下雙足直線型超聲壓電驅動器抗過載特性分析87
5.2.1離心力對壓電驅動器的影響88
5.2.2後坐力對壓電驅動器的影響89
5.3引信環境熱對雙足直線型超聲壓電驅動器的影響及消除94
5.4引信濕熱貯存環境對雙足直線型超聲壓電驅動器的影響96
5.5本章小結98
參考文獻98
第6章引信用H形自行式超聲壓電驅動器的工作機理及結構設計100
6.1引信用H形超聲壓電驅動器的結構設計100
6.1.1H形超聲壓電驅動器的結構設計100
6.1.2H形超聲壓電驅動器的工作原理101
6.2H形超聲壓電驅動器的結構參數優化及動力學仿真104
6.2.1H形超聲壓電驅動器的頻率一致性設計104
6.2.2H形超聲壓電驅動器的驅動足軌跡仿真107
6.3H形自行式超聲壓電驅動器接觸模型108
6.4本章小結113
參考文獻113
第7章H形自行式超聲壓電驅動器及安全與解除保險裝置實驗研究115
7.1定子頻率響應及模態測試115
7.2H形超聲壓電驅動器機械性能測試118
7.3本章小結121
參考文獻121
第8章引信環境對H形自行式超聲壓電驅動器的影響研究122
8.1引言122
8.2衝擊載荷中H形超聲壓電驅動器的受力分析122
8.2.1H形超聲壓電驅動器的模態分析123
8.2.2H形超聲壓電驅動器在衝擊環境中的受力分析124
8.2.3H形超聲壓電驅動器的衝擊試驗驗證125
8.2.4衝擊載荷對H形超聲壓電驅動器的性能影響127
8.3H形超聲壓電驅動器的故障分析128
8.3.1壓電阻抗技術的基本原理128
8.3.2H形超聲壓電驅動器的損傷檢測130
8.3.3H形超聲壓電驅動器損傷的量化分析133
8.4H形超聲壓電驅動器性能下降的原因分析137
8.4.1H形超聲壓電驅動器諧振頻率變化137
8.4.2衝擊載荷下對H形超聲壓電驅動器有效機電耦合繫數的影響139
8.4.3衝擊載荷下對H形超聲壓電驅動器等效電路參數的影響140
8.5本章小結143
參考文獻144
第9章引信環境對旋轉型超聲壓電驅動器的影響研究146
9.1引言146
9.2旋轉型超聲壓電驅動器的結構及工作原理147
9.2.1定子彎曲振動行波的產生機理147
9.2.2定子表面質點運動軌跡的形成149
9.3旋轉型超聲壓電驅動器衝擊載荷下可能存在的失效模式分析149
9.3.1壓電材料的失效模式150
9.3.2定子的失效模式151
9.3.3轉子的失效模式152
9.4旋轉型超聲壓電驅動器在衝擊載荷下的動態響應152
9.4.1衝擊載荷下超聲壓電驅動器的動態響應分析154
9.4.2超聲壓電驅動器動態響應和衝擊脈寬與幅值的關繫156
9.4.3轉子變形量與預緊力之間的關繫158
9.5旋轉型超聲壓電驅動器衝擊過載實驗研究159
9.5.1超聲壓電驅動器的性能測試與結果分析160
9.5.2定子的抗過載能力測試163
9.5.3衝擊載荷下隔震防護措施對超聲壓電驅動器性能的影響164
9.5.4旋轉型超聲壓電驅動器在安全與解除保險機構中的應用分析166
9.6本章小結166
參考文獻166

超聲壓電驅動器是基於壓電材料的逆壓電效應設計而成的新概念電-機能量轉換裝置，具有體積小、重量輕、結構緊湊、響應快、噪聲低、位置分辨率高、無電磁干擾等優點。本書以機電引信為背景，研究以超聲壓電驅動器作為解除保險執行機構的引信安全繫統。根據引信安全繫統的特殊結構，並結合超聲壓電驅動器的原理，研究適合應用在引信安全繫統中的超聲壓電驅動器設計方案；對設計出的超聲壓電驅動器的結構進行模態分析和進行結構優化相關技術問題研究；研究超聲壓電驅動器驅動電路關鍵技術；研究超聲壓電驅動器引信解除保險距離可控以及引信無損檢測的實現；分析了該引信安全繫統解除保險邏輯的安全性。本書適合高等院校高年級本科生、研究生或從事智能材料與結構相關研究的人員閱讀。