Разработка и исследование пьезоэлектрических струнных преобразователей движения тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.14, кандидат физико-математических наук Александров, Владимир Алексеевич

• Александров, Владимир Алексеевич
• кандидат физико-математических наук
• 2006

Оглавление диссертации кандидат физико-математических наук Александров, Владимир Алексеевич

ВВЕДЕНИЕ.

ГЛАВА 1. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ ДВИЖЕНИЯ.

1.1. Пьезоэлектрический эффект.

1.2. Пьезоэлектрические элементы.

1.3. Пьезоэлектрические приводы.

1.4. Пьезоэлектрические двигатели.

1.5. Пьезоэлектрические преобразователи движения жидкости.

ГЛАВА 2. НИЗКОЧАСТОТНЫЕ МОДЕЛИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДВИЖЕНИЯ.

2.1. О преобразовании колебаний в направленное движение.

2.2. Обсуждение взаимодействия колеблющегося тела с горизонтальной поверхностью.

2.3. Преобразование продольных колебаний упругого тела в направленное движение при изменении сил трения скачком.

2.3.1. Модель упругого тела.

2.3.2. Преобразование продольных колебаний в направленное движение.

2.3.3. Макет маятникового преобразователя колебаний в направленное движение.

2.4. Преобразование взаимно перпендикулярных колебаний упругого тела в направленное движение по поверхности.

2.5. Инерционное преобразование колебаний в направленное движение.

ГЛАВА 3. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ДВИГАТЕЛИ НА ОСНОВЕ ЭФФЕКТА ТРАНСПОРТИРОВАНИЯ ПО СТРУНЕ.

3.1. Эффект транспортирования по струне пьезоэлектрического осциллятора.

3.2. Пьезоэлектрический вибрационный линейный двигатель.

3.3. Экспериментальное исследование колебаний в стержневом волноводе при эффекте транспортирования.

3.4. Разработка пьезоэлектрического двигателя со стержневым волноводом.

3.4.1. Пьезоэлектрические линейные двигатели.

3.4.2. Пьезоэлектрические двигатели вращения.

ГЛАВА 4. ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ СТРУННЫЙ РАСПЫЛИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ.

4.1. Звуковое и ультразвуковое распыление жидкости.

4.2. Волновое транспортирование и распыление жидкости струной.

4.2.1. Анализ взаимодействия колеблющейся струны с жидкостью.

4.2.2. Экспериментальное исследование взаимодействия возбужденной струны с жидкостью.

4.2.3. Распыление жидкостей струной.

4.3. О снижении гидродинамического сопротивления.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка и исследование пьезоэлектрических струнных преобразователей движения»

Диссертационная работа посвящена разработке и исследованию пьезоэлектрических струнных преобразователей движения -пьезоэлектрических двигателей и распылителей жидкости.

Объектом исследования являются пьезоэлектрические движители с упругим волноводом в виде струны и стержня.

Предметом исследования являются модели связанных осцилляторов, их взаимодействие с упругой поверхностью и преобразование механических колебаний звукового и ультразвукового диапазона в направленное движение.

Актуальность темы. Одним из приоритетных направлений современной науки и техники является разработка и внедрение новых методов и средств механизации, автоматизации, роботизации приборостроительного производства. В настоящее время особый интерес представляет развитие микро- и нанотехнологий. Исследования в данной области связаны с изучением объектов субмикронных размеров. При этом необходимы электромеханические системы, обеспечивающие получение механических смещений в несколько микрон с разрешением десятых долей нанометра. В настоящее время смещения малых величин достигаются с помощью электромеханических преобразователей движения на основе обратного пьезоэлектрического эффекта - пьезоэлектрических приводов или актюаторов. Обеспечивая перемещение от единиц до сотен микрометров с высокой точностью до 0,1 нм, они способны развивать усилия до 50 кН и находят применение в различных областях технологии приборостроения (электронной, химической, фармацевтической, автомобильной промышленности). Другие области применения пьезоэлектрических приводов следующие: прецизионная техника - современные пневматические и гидравлические клапаны с быстродействием до 10 мкс; интеллектуальное управление работой двигателя внутреннего сгорания (предварительный впрыск топлива в двигателях автомобилей и последующее управление аналоговой схемой основного впрыска); системы оптической оптоволоконной линии связи (стыковка и подстройка оптических волокон, волоконных лазеров); прецизионный контроль и точное позиционирование технологического оборудования в различных областях производства и технологии приборостроения; автоюстировка и подстройка лазерных зеркал, интерферометров, приводы для адаптивной оптики; управление и компенсация вибрации станков, транспортных средств (активное демпфирование вибрации рамы самолетов) и т.д.

Пьезоэлектрические элементы, используемые в актюаторах, могут работать также в колебательном режиме при подаче переменного напряжения в звуковом и ультразвуковом интервалах частот. Преобразование этих колебаний в направленное движение позволяет создавать пьезоэлектрические движители. Интерес к пьезоэлектрическим двигателям связан с созданием микроэлектромеханических систем, находящих применение в технологии приборостроения в области информационно-вычислительной и цифровой техники. В вычислительной технике микродвигатели могут использоваться в качестве исполнительных механизмов в коммутаторах оптической связи и в ячейках электромеханической памяти, а в цифровой технике - например, для юстировки объективов цифровых фотоаппаратов. Другая область применения пьезоэлектрических двигателей - это подвижные механизмы для микророботов, создававемых для диагностирования различных объектов, например, обшивки самолета. Известны следующие преимущества пьезоэлектрических двигателей перед электромагнитными: широкий диапазон регулировки частот вращения (0 - 300) об/мин; возможность малых, в пределах оборота вала, перемещений (доли угловых секунд); высокий момент на валу; малое энергопотребление; искровзрывобезопасность; большой тормозной момент на валу в обесточенном состоянии; безинерционность; бесшумная работа; малые масса и габариты.

К пьезоэлектрическим преобразователям движения относятся также пьезоэлектрические микронасосы и распылители. Эти пьезоэлектрические устройства применяются в струйных принтерах, в медицинской аппаратуре для получения аэрозоля лекарств, в ультразвуковых увлажнителях воздуха, в золь-гелевой технологии оптически активных пленок для различных целей.

Таким образом, дальнейшие исследования новых методов преобразования колебаний в направленное движение с применением пьезоэлектрических преобразователей и разработка на их основе принципиально новых устройств и приборов является актуальной задачей.

Цель работы - исследование преобразования возбужденных пьезоэлементом колебаний струны в направленное движение для разработки пьезоэлектрических струнных движителей, применимых в различных областях технологии приборостроения и экспериментальной физики.

В связи с этим перед диссертантом были поставлены следующие задачи:

1. Обоснование на низкочастотных моделях принципов преобразования колебаний в направленное движение.

2. Исследование влияния поперечных колебаний струны на эффект транспортирования по струне подвешенного на ней пьезоэлектрического осциллятора.

3. Исследование взаимодействия с поверхностью струны упругой подвески в виде стержневого волновода, возбуждаемого пьезоэлектрическим осциллятором.

4. Исследование взаимодействия возбужденной пьезоэлектрическим осциллятором струны с жидкостью.

5. Разработка, изготовление и испытание различных вариантов макетов пьезоэлектрических струнных двигателей и распылителей жидкости.

Методы исследования. В диссертации использован комплексный метод, включающий теоретические обоснования и экспериментальные подтверждения проведенных исследований и полученных результатов. Работа выполнялась с применением физического моделирования. В экспериментальных исследованиях применялись теория измерения физических величин, статистические методы обработки результатов исследования, а так же методы научного эксперимента.

Достоверность результатов исследований и работоспособность созданных устройств подтверждена в серии физических экспериментов. Обоснование теоретических утверждений выполнено с опорой на известные физические методы. Анализ экспериментальных данных проведен с соблюдением критериев достоверности статистических испытаний и физических измерений.

Научная новизна диссертационного исследования состоит в том, что в нем:

1. Обнаружен эффект транспортирования по струне подвешенного пьезоэлектрического осциллятора при его возбуждении колебаниями звуковой и ультразвуковой частоты.

2. Показано, что при низких частотах колебаний (до 2 кГц) пьезоэлемента его движение происходит только вблизи участков струны, на которых возникают узлы стоячих поперечных волн в струне.

3. При звуковых и ультразвуковых частотах колебаний свыше 2 кГц движение пьезоэлектрического осциллятора по струне обусловлено взаимно перпендикулярными колебаниями участка подвески в месте ее контакта с поверхностью струны. Максимальная скорость движения пьезоэлемента с подвеской по струне достигается при разности фаз тг/4 поперечной составляющей изгибных и продольных колебаний подвески, возбуждаемых пьезоэлементом из-за остаточной кривизны подвески.

4. Обнаружено волновое транспортирование и распыление жидкости струной, возбуждаемой пьезоэлектрическим осциллятором ударным воздействием.

Практическая ценность работы состоит в том, что разработанные пьезоэлектрические струнные линейные двигатели и двигатель вращения с реверсивным движением могут быть использованы в лабораторных устройствах, робототехнике, станкостроении, оптоэлектронике, механике. Разработанный пьезоэлектрический струнный распылитель жидкости может быть использован для распыления различных жидкостей в технологических процессах, лекарственных препаратов, получения мелкодисперсных порошков различных сплавов., .

Положения, выносимые на защиту:

1. Подвешенный на струне пьезоэлектрический осциллятор может двигаться с постоянной скоростью при возбуждении его электрическими колебаниями звуковой и ультразвуковой частоты. При этом направлением и скоростью его движения можно управлять настройкой частоты возбуждающих колебаний.

2. Механизмами движения пьезоэлектрического осциллятора по струне являются вибрационное движение по поверхности возбужденной струны и фрикционное преобразование в направленное движение резонансных взаимно перпендикулярных изгибных и продольных колебаний в стержневой подвеске, возникающих из-за ее остаточной кривизны.

3. Максимальная скорость движения пьезоэлектрического осциллятора с подвеской по струне достигается при разности фаз 7г/4 поперечной составляющей изгибных и продольных колебаний участка подвески в месте ее контакта с поверхностью струны.

4. Взаимодействие ротора с поверхностью стержневого волновода, возбужденного установленным в его торце пьезоэлементом при резонансных частотах колебаний волновода, приводит к вращательному движению ротора.

Реверсивное движение ротора можно обеспечить за счет изменения частоты напряжения, подаваемого на пьезоэлемент.

5. Частичное погружение резонансно возбужденной пьезоэлектрическим осциллятором струны приводит к волновому транспортированию и распылению жидкости при совпадении уровня ее открытой поверхности с участком струны, приходящимся на четверть длины стоячей поперечной волны от ее узла.

Апробация работы. Материалы диссертационной работы докладывались на VI Российской университетско-академической научно-практической конференции (Россия, Ижевск, 2004); VIII Международной учебно-методической конференции "Современный физический практикум" (Москва, 2004); III Научно-практической конференции "Проблемы механики и материаловедения"(к 15-летию ИПМ УрО РАН) (Ижевск, 2006).

Публикации. Материалы диссертационной работы отражены в научных изданиях. Общее число публикаций - 15, в том числе: 5 патентов РФ на изобретение, статьи в рецензируемых журналах - 4, статьи в сборниках - 1, депонированные рукописи - 1, статьи в научно-популярных журналах - 1, тезисы докладов конференций - 3.

Личный вклад. Теоретические и экспериментальные результаты, изложенные в диссертации, получены лично соискателем. Постановка задач исследований, определение методов их решения и анализ результатов экспериментов выполнены совместно с соавторами опубликованных работ при непосредственном участии соискателя.

Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения, четырех глав, заключения, библиографического списка, включающего 155 источников. Работа изложена на 149 страницах, содержит 80 рисунков и 1 таблицу.

Заключение диссертации по теме «Технология приборостроения», Александров, Владимир Алексеевич

Основные результаты и выводы диссертационной работы можно сформулировать следующим образом:

1. Впервые обнаружен эффект транспортирования по струне подвешенного на ней пьезоэлектрического осциллятора, возбуждаемого переменным электрическим напряжением. Экспериментально показано, что при низких частотах возбуждающих колебаний до 2 кГц движение пьезоэлемента с подвеской происходит только на отдельных участках струны и зависит от натяжения струны, а положения участков транспортирования на струне соответствуют узлам поперечных стоячих волн, возбуждаемых пьезоэлементом. При этом транспортирование пьезоэлемента по струне возможно плавным изменением частоты подаваемого на него синусоидального напряжения. Обнаружено, что в зависимости от частоты возбуждения пьезоэлектрического осциллятора дополнительно подвешенные тела на определенные участки поверхности струны одновременно вместе с осциллятором совершают движения, приближаясь к осциллятору или удаляясь от него так, что между пьезоэлектрическим осциллятором и телом возникает эффективное "притяжение" или "отталкивание" посредством колебаний струны.

2. Установлено, что в области ультразвуковых частот колебаний движение пьезоэлектрического осциллятора, подвешенного на струне с помощью упругого стержня, вызвано одновременным возбуждением продольных и изгибных колебаний в стержне, имеющем остаточную кривизну. Максимальная скорость движения пьезоэлектрического осциллятора по струне достигается при разности фаз 7г/4 изгибных и продольных колебаний в точке контакта стержня с поверхностью струны.

3. Экспериментально показана возможность вращения ротора, соприкасающегося с поверхностью тонкого упругого стержня, возбуждаемого колебаниями ультразвуковой частоты пьезоэлектрического осциллятора, установленного на его торце.

4. На основе результатов исследований эффекта транспортирования по струне пьезоэлектрического осциллятора разработаны и изготовлены макеты пьезоэлектрических струнных линейных двигателей и двигателей вращения с реверсивным движением.

5. Предложен метод волнового транспортирования и распыления жидкости струной и на его основе разработан пьезоэлектрический струнный распылитель жидкости.

В заключении автор выражает признательность научному руководителю Геннадию Михайловичу Михееву и научному консультанту Алексею Матвеевичу Липанову за помощь и поддержку работы, за полезные замечания и обсуждения. Автор также выражает благодарность Зонову Руслану Геннадьевичу за отзывчивость и всестороннюю помощь, оказанную при выполнении диссертационной работы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Список литературы диссертационного исследования кандидат физико-математических наук Александров, Владимир Алексеевич, 2006 год

1. Копцик В. А., Рез И. С. Работы Пьера Кьюри в области кристаллофизики (К 100-летию обнаружения пьезоэлектрического эффекта) // УФН. -1981.-Т. 134.-Вып. 1.-С. 149-152.

2. Zhang J., Hughes W. Jack, Hladky-Hennion A.C., Newnham Robert E. Concave cymbal transducers // Materials Research Innovations. 1999. -Vol. 2.-№5.- P. 252-255.

3. Wang Z., Zhu H., Dong Y.i, Feng G. A temperature insensitive quartz resonator // Measurement Science and Technology. 2000. - Vol. 11. -№ 11. - P. 1565-1569.

4. Savchenko V.E., Gribova L.K. Applications of a Dissipative Quartz Converter //Measurement Techniques.-2003.- Vol. 46.-№10.-P. 1000-1005.

5. Tang I.-T., Chen H.-J.,. Houng M.-P, Wang Y.-H. A novel integrable surface // Solid-State Electronics. 2003. - Vol. 47. - № 11. - P. 2063-2066.

6. Pak J.J., Kabir A.E., Logsdon J.H., Neudeck G.W. A bridge-type piezoresistive accelerometer using merged epitaxial lateral overgrowth for thin silicon beam formation // Sensors and Actuators A. 1996. - Vol. 56. -№ 3. - P. 267-271.

7. Ning Y., Loke Y., McKinnon G. Fabrication and characterization of high g-force, silicon piezoresistive accelerometers // Sensors and Actuators A. -1995.-Vol. 48.- № 1.-P. 55-61.

8. Крауткремер И., Крауткремер Г. Ультразвуковой контроль материалов: Справ, изд. Пер. с нем. М.: Металлургия, 1991. - 752 с.

9. Будберг П.Б., Александров В.А., Муртазин И.А., Алисова С.П. Структурные превращения при термоциклической обработке аморфного сплава на основе интерметаллических соединений титана // ФХОМ. -1992.-№5.- С. 157-160.

10. Zhang X., Lu J., Shen Y. Active noise control of flexible linkage mechanism with piezoelectric actuators // Computers & Structures. 2003. - Vol. 81. -№20.-P. 2045-2051.

11. Gong X.-F., Zhang D. Experimental investigation of the acoustic nonlinearity parameter tomography for excised pathological biological tissues I. A theoretical basis // Ultrasound in Medicine & Biology. - 1999. - Vol. 25. -№4.-P. 593-599.

12. Carazo A. V., Uchino K. Novel piezoelectric-based power supply for driving piezoelectric actuators designed for active vibration damping applications // Journal ofElectroceramics. -2001. Vol. 7. -№ 3. -P. 197-210.

13. Yoo J., Yoon K., Hwang S.} Suh S., Kim J., Yoo C. Electrical characteristics of high power piezoelectric transformer for 28 W fluorescent lamp // Sensors and Actuators A.-2001.-Vol. 90.-№ 1-2. P. 132-137.

14. Carazo A.V., Uchino K. Novel piezoelectric-based power supply for driving piezoelectric actuators designed for active vibration damping applications // Journal ofElectroceramics. -2001. Vol. 7. -№ 3. - P. 197-210.

15. Li Z., Wang C., Chen C. Effective electromechanical properties of transversely isotropic piezoelectric ceramics with microvoids // Computational Materials Science. 2003. - Vol. 27. - № 3. - P. 381-392.

16. Hami K. El, Gauthier-Manuel B. Selective excitation of the vibration modes of a cantilever spring // Sensors and Actuators A. 1998. - Vol. 64. - № 2. -P. 151-155.

17. Устинов Ю.А. Электроупругость. Основы теории и некоторые приложения // СОЖ. 1996. - № 2. - С. 122-127.

18. Афонин С.М. Схемы пьезодвигателей точных электромеханических систем // Приборы и системы. 2004. - №2. - С. 29-34.

19. Панич А.Е., Минчина М.Г., Смотраков В.Г. и др. Пьезоэлектрический керамический материал // Патент РФ на изобретение №93030132, 6 С04В 35/00, 20.07.1995.

20. Смотраков В.Г., Панич А.Е., Полонская A.M. и др. Пьезоэлектрический керамический материал // Патент РФ на изобретение №2040506, 6 С04В 35/00, 25.07.1995, Бюл. № 23/2003. 20.08.2003.

21. Вусевкер Ю.А., Файнридер Д.Э., Панич А.Е. и др. Пьезоэлектрический керамический материал // Патент РФ на изобретение №2139840, 6 С04В 35/00, 20.10.1999.

22. Смотраков В.Г., Еремкин В.В., Панич А.Е., Вусевкер Ю.А. Пьезокерамический материал // Патент РФ на изобретение № 2152371, 7 С04В 35/491, 10.07.2000.

23. Смотраков В.Г., Еремкин В.В., Панич А.Е., Вусевкер Ю.А. Пьезокерамический материал // Патент РФ на изобретение № 2165116, 7 H01L 41/187, С04ВЗ5/499, 10.04.2001.

24. Вусевкер Ю.А., Панич А.Е., Смотраков В.Г. и др. Пьезокерамический материал // Заявка на изобретение № 2000106813 (RU), 7 С04В 35/491, 10.02.2002.

25. Турик А.В., Чернобабов А.И., Радченко Г.С., Турик С.А. Гигантское пьезоэлектрическое и диэлектрическое усиление в неупорядоченных гетерогенных системах // ФТТ. 2004. - Т. 46. - Вып. 12. - С. 2139-2142.

26. Хамер Д., Биггерс Дж. Технология толстопленочных гибридных интегральных схем. М.: "Мир". - 1975. - 496с.

27. Джоветт Ч.Е. Технология тонких и толстых пленок для микроэлектроники. Лондон, 1976. Пер. с англ., М.: "Металлургия". -1980.- 112с.

28. Житомирский Г.А., Панич А.Е. Вибродвигатель // Заявка на изобретение №95104441 (RU), 6 H02N 2/02, 10.12.1996.

29. Житомирский Г.А., Панич А.Е. Вибродвигатель // Патент РФ на изобретение №2113050(RU), 6 H02N2/00, 10.06.1998, Бюл. №16/2002. -10.06.2002.

30. Панич А.Е.; Житомирский Г.А. Адаптивное зеркало // Патент РФ на изобретение № 2186412, 7 G02B5/10, G02F1/29, 27.07.2002.

31. Хайнц Р., Кинцлер Д., Потшин Р., Шмоль К.-П., Бекинг Ф. Пьезоэлектрический привод // Патент РФ на изобретение №2191942, F 16К 31/01, 31/66, F 02М 51/06, 27.10.2002, WO 98/25060 (11.06.1998).

32. Xu W.L., Han L. Piezoelectric actuator based active error compensation of precision machining // Measurement Science and Technology. 1999. -Vol. 10. -№ 2. - P. 106-111.

33. Lee C.-W., Kim S.-W. An ultraprecision stage for alignment of wafers in advanced microlithography // Precision Engineering. 1997. - Vol. 21. -№2-3.-P. 113-122.

34. Житомирский Г.А., Панич A.E. Исполнительное устройство растрового микроскопа // Патент РФ на изобретение № 2114493, 6 H01L 41/08, 27.06.1998, Бюл. №16/2002. 10.06.2002.

35. Житомирский Г.А., Панич А.Е. Исполнительное устройство растрового микроскопа // Заявка на изобретение № 96106468 (RU), 6 G02B 21/32, 27.07.1998.

36. Katsushi Furutani, Michio Suzuki, Ryusei Kudoh. Nanometre-cutting machine using a Stewart-platform parallel mechanism // Measurement Science and Technology. 2004. - Vol.15. - № 2. - P. 467-474.

37. Tzen J.-J., Jeng S.-L., Chieng W.-H. Modeling of piezoelectric actuator for compensation and controller design // Precision Engineering. 2003. -Vol. 27. - № 1.-P. 70-86.

38. Бойков В.И., Быстров С.В., Смирнов А.В., Чежин М.С. Пьезоэлектрический двигатель // Патент РФ на изобретение №1829863, 6 H02N 2 /00, Н OIL 41/09, 20.12.1995., Бюл. № 29 . 2000.

39. Бойков В.И., Быстров С.В., Смирнов А.В., Чежин М.С. Пьезоэлектрический двигатель // Патент РФ на изобретение №2028715, 6 H02N 2 /00, Н OIL 41/09, 09.02.1995., Бюл. № 24 . 2000.

40. Бойков В.И., Быстров С.В., Смирнов А.В., Чежин М.С. Пьезоэлектрический двигатель // Патент РФ на изобретение №2030087, 6 H02N 2 /00, Н OIL 41/09, 27.02.1995., Бюл. № 24 . 2000.

41. Житомирский Г. А.; Новиков Ю.А.; Панич A.E. Привод микроманипулятора // Заявка на изобретение №98113238(RU), 7 B25J 7/00, НО 1L 41/08, 27.04.2000.

42. Житомирский Г.А.; Новиков Ю.А.; Панич А.Е. Привод микроманипулятора // Патент РФ на изобретение № 2149752, 7 B25J 7/00, H01L 41/08, 27.05.2000, Бюл. №200422. 10.08.2004.

43. Липанов A.M., Гуляев П.В., Шелковников Е.Ю. и др. Пьезоманипулятор // Патент РФ на полезную модель №35489, 7 H02N 2/00, H01L 41/09, 2004.01.10.

44. Липанов A.M., Гуляев П.В., Шелковников Е.Ю. и др. Устройство микроперемещений // Патент РФ на изобретение № 2272350, МПК H02N 2/02 (2006.01), H01L 41/02 (2006.01), 20.03.2006.

45. Липанов A.M., Гуляев П.В., Шелковников Е.Ю. и др. Устройство микроперемещений // Патент РФ на изобретение № 2004123741, МПК H02N 2/02 (2006.01), H01L 41/02 (2006.01), 27.01.2006.

46. Липанов A.M., Шелковников Е.Ю., Гуляев П.В. и др. Сканирующий туннельный микроскоп // Патент РФ на изобретение №2218629, 7 H01J 37/285, 10.12.2003, Бюл. № 200525. 10.09.2005.

47. Липанов A.M., Гуляев П.В., Шелковников Е.Ю. и др. Устройство управления скоростью сканирования туннельного микроскопа // Патент РФ на изобретение №2269803, МПК G02B 21/20 (2006.01), G01N 13/10 (2006.01), H01J 37/26 (2006.01), 10.02.2006.

48. Liu R., Cross L.E., Knowles G., Bower В., Childers В. A stackable bonding-free flextensional piezoelectric actuator // Journal of Electroceramics. 1999. -Vol. 4. - № 1. - P. 201-206.

49. Ананян М.А., Лускинович П.Н. Прецезионный пьезэлектрический привод // Патент РФ на изобретение №2190920, Н 02N 2/04, Н OIL 41/04, 10.10.2002.

50. Амельченко А.Г. Прецизионный пьезоэлектрический привод и способ управления им // Патент РФ на изобретение №2083052, 6 H02N 2/02, 27.06.1997, Бюл. №33.-2001.

51. Gao D., Yao Y.X., Chili W.M., Lam F.W. Accuracy enhancement of a small overhung boring bar servo system by real-time error compensation // Precision Engineering. 2002. - Vol. 26. - № 4. - P. 456-459.

52. Mizumoto H., Arii S., Kami Y., Goto K., Yamamoto Т., Kawamoto M. Active inherent restrictor for air-bearing spindles // Precision Engineering. 1996. -Vol. 19.-№2-3.-P. 141-147.

53. Woronko A., Huang J., Altintas Y. Piezoelectric tool actuator for precision machining on conventional CNC turning centers // Precision Engineering. -2003. Vol. 27. - № 4. - P. 335-345.

54. Hirata M., Tang D., Nonami K., Ogawa H., Taniguchi Y. Ultra-high speed positioning control of a gravure engraving unit using a discrete-time two-degree-of-freedom PL control // Control Engineering Practice. 2002. -Vol. 10. -№ 7. - P. 783-795.

55. Липанов A.M., Гуляев П.В., Шелковников Е.Ю. и др. Устройство для микроперемещений объекта // Патент РФ на изобретение №2205474, 7 H01L 41/09, H02N 2/02, 27.05.2003., Бюл. № 200523. 20.08.2005.

56. Бессольцев В.А. Пьезоэлектрический манипулятор для туннельного микроскопа // Патент РФ на изобретение №2061295, 6 H02N 2/00, H01L 41/09,27.05.96, Бюл. №32. 2001.

57. Katsushi Fumtani, Noriyuki Ohta, Katsumi Kawagoe. Coarse and fine positioning performance of an L-shaped seal mechanism with three degrees of freedom // Measurement Science and Technology. 2004. - Vol. 15. - № 1. -P. 103-111.

58. Katsushi Furutani, Motoya Furuichi, Naotake Mohri. Coarse motion of 'seal mechanism' with three degrees of freedom by using difference of frictional force // Measurement Science and Technology. 2001. - Vol. 12. - №12. -P. 2147-2153.

59. Shamoto E., Moriwaki T. Development of a "walking drive" ultraprecision positioner // Precision Engineering. 1997. - Vol. 20. - № 2. - P. 85-92.

60. Colchero L., Colchero J., Gomez Herrero J., Prieto E., Baro A., Huang W.H. Comparison of strain gage and interferometric detection for measurement and control of piezoelectric actuators // Materials Characterization. — 2002. -Vol. 48.-№2-3.-P. 133-140.

61. Лопатин С., Гетман И., Панин А., Вусевкер Ю. Пьезокерамическая многослойная деталь для измерительных приборов и способ ее изготовления // Патент РФ на изобретение №2264678, 7 H01L 41/083, 20.11.2005.

62. Zhu W., Yao К. Improved preparation procedure and properties for a multilayer piezoelectric thick-film actuator // Sensors and Actuators A. -1998. Vol. 71. - №1-2. - P. 139-143.

63. Zhu W., Yao K., Zhang Z. Design and fabrication of a novel piezoelectric multilayer actuator by thick-film screen printing technology // Sensors and Actuators A. 2000. - Vol. 86. - № 3. - P. 149-153.

64. Лавриненко В.В., Карташев И.А., Вишневский B.C. Пьезоэлектрические двигатели М.: Энергия, 1980. - 112 с.

65. Петренко С.Ф., Головяшин Ю.В. Пьезоэлектрический двигатель // Патент РФ на изобретение №1825435, 5 H02N 2/00, H01L 41/09, 30.06.1993, Бюл. №29.-2000.

66. Петренко С.Ф., Головяшин Ю.В. Пьезоэлектрический привод // Патент РФ на изобретение №2044398, 6 H02N 2/02, Н OIL 41/09, 20.09.1995, Бюл. №4. 2000.

67. Нестеров В.Е., Попов B.C., Дубин А.Е. Пьезоэлектрический двигатель // Патент РФ на изобретение №2138115, 6 H02N 2/10, 20.09.1999, Бюл.04.-2003.

68. Чесноков Г.А., Колесников Д.П., Иванов В.А., Котов В.А. Пьезоэлектрический двигатель // Патент РФ на изобретение №2017314, 5 H02N 2/00, 30.07.94., Бюл. №14. 2002.

69. Житомирский Г.А., Панич А.Е. Пьезоэлектрический двигатель // Заявка на изобретение № 95115534 (RU), 6 H02N 2/10, 27.08.1997.

70. Житомирский Г.А., Панич А.Е. Пьезоэлектрический двигатель // Патент РФ на изобретение №2122275, 6 H02N 2/10, 20.11.1998, Бюл. №16/2002. 10.06.2002.

71. Коваль B.C.; Лавриненко В.В.; Левицкий О.В. Пьезоэлектрический двигатель // Патент РФ на изобретение №1820820, 6 H02N 2/00, H01L 41/09, 20.02.1998, Бюл. №11. 2002.

72. Петренко С.Ф., Корсак В.А. Микроманипулятор // Патент РФ на изобретение №2041480, 6 G02B 21/32, 09.08.1995, Бюл. №24. -2000.

73. Берсенев В.А., Головяшин Ю.А., Жукарев В.А. и др. Перистальтический микронасос // Патент РФ на изобретение №1776346, 5 G01F 13/00, 15.11.1992, Бюл. №32. 2000.

74. Ни М., Du Н., Ling S.-F., Тео J.-K. A piezoelectric spherical motor with two degree-of-freedom // Sensors and Actuators A. 2001. - Vol. 94. - № 1-2. -P. 113-116.

75. Бекселль M., Юханссон С. Пьезоэлектрический привод или двигатель, способ приведения его в действие и способ его изготовления // Патент РФ на изобретение №2179363, Н 02N 2/00, Н OIL 41/09, 10.02.2000, WO 97/36366 (02.10.1997).

76. Morita Т. Miniature piezoelectric motors // Sensors and Actuators A. 2003. -Vol. 103.-№3.-P. 291-300.

77. Sun D., Liu J., Ai X. Modeling and performance evaluation of traveling-wave piezoelectric ultrasonic motors with analytical method // Sensors and Actuators A. 2002. - Vol. 100.-№ l.-P. 84-93.

78. Suzuki Y., Tani K., Sakuhara T. Development of a new type piezoelectric micromotor // Sensors and Actuators A. 2000. - Vol. 83. - № 1-3. -p. 244-248.

79. Pons J.L., Rodriguez H., Fernandez J.F., Villegas M., Seco F. Parametrical optimisation of ultrasonic motors // Sensors and Actuators A. 2003 - Vol. 107. -№ 2. - P. 169-182.

80. Yamaguchi Т., Adachi K., Ishimine Y., Kato K. Wear mode control of drive tip of ultrasonic motor for precision positioning // Wear. 2004. - Vol. 256. -№ 1-2.-P. 145-152.

81. Bal G., Bekiroglu E. Servo speed control of travelling-wave ultrasonic motor using digital signal processor // Sensors and Actuators A. 2004. -Vol. 109. -№3.-P. 212-219.

82. Доля B.K., Вусевкер В.Ю., Панич A.E. Пьезоэлектрический изгибный преобразователь // Патент РФ на изобретение №2212736, 7 H01L 41/083, G01H 11/08, H04R 17/00, 20.09.2003.

83. Wang Q., Quek S.T. Enhancing flutter and buckling capacity of column by piezoelectric layers // International Journal of Solids and Structures. 2002. -Vol. 39.-№ 16.-P. 4167-4180.

84. Alberts Т.Е., DuBois T.V., Pota H.R. Experimental verification of transfer functions for a slewing piezoelectric laminate beam // Control Engineering Practice. 1995. - Vol. 3. -№ 2. - P. 163-170.

85. Lee U., Kim J. Dynamics of elastic-piezoelectric two-layer beams using spectral element method // International Journal of Solids and Structures. -2000. Vol. 37. - M> 32. - P. 4403-4417.

86. Yabuno H., Saigusa S., Aoshima N. Stabilization of the parametric resonance of a cantilever beam by bifurcation control with a piezoelectric actuator // Nonlinear Dynamics. 2001. - Vol. 26. - № 2. - P. 143-161.

87. Wang X.D., Huang G.L. The electromechanical behavior of a piezoelectric actuator bonded to an anisotropic elastic medium // International Journal of Solids and Structures. 2001. - Vol. 38. - № 26-27. - P. 4721-4740.

88. Luo Q., Tong L. Exact static solutions to piezoelectric smart beams including peel stresses -1: Theoretical formulation // International Journal of Solids and Structures. 2002. -Vol. 39. - №18. - P. 4677-4695.

89. Luo Q., Tong L. Exact static solutions to piezoelectric smart beams including peel stresses. II. Numerical results, comparison and discussion // International Journal of Solids and Structures. 2002. - Vol. 39. - № 18. - P. 4697-4722.

90. Almajid A., Taya M., Hudnut S. Analysis of out-of-plane displacement and stress field in a piezocomposite plate with functionally graded microstructure // International Journal of Solids and Structures. 2001. - Vol. 38. - № 19. -P. 3377-3391.

91. Friend J., Umeshima A., Ishii Т., Nakamura K., Ueha S. A piezoelectric linear actuator formed from a multitude of bimorphs // Sensors and Actuators A. -2004. Vol. 109. - № 3. - P. 242-251.

92. Fung R.-F., Yao C.-M., Tseng C.-R. Dynamic analysis of a bimodal ultrasonic motor with initially stressed force onto the rotor // Sensors and Actuators A1999. Vol. 72. -№ 3. - P. 229-233.

93. Ryu J.W., Gweon D.-G., Moon K.S. Optimal design of a flexure hinge based XYd wafer stage 11 Precision Engineering. 1997. - Vol. 21. - № 1. -P. 18-28.

94. Gao P., Tan H., Yuan Z. The design and characterization of a piezo-driven ultra-precision stepping positioner // Measurement Science and Technology.2000.-Vol. 11. -№ 2. P. 15-19.

95. Canfield S., Frecker M. Topology optimization of compliant mechanical amplifiers for piezoelectric actuators // Structural and Multidisciplinary Optimization. 2000. - Vol. 20. - № 4. - P. 269-279.

96. Rembold U., Fatikow S. Autonomous microrobots // Journal of Intelligent and Robotic Systems . 1997. - Vol. 19. - № 4. - P. 375-391.

97. Carotenuto R., Lamberti N., Pappalardo M., Iula A. A new linear piezoelectric actuator for low voltage and large displacement applications // Sensors and Actuators A. 1999. - Vol. 72. - №3. - P. 262-268.

98. Juang P.-A., Hardtke H.-J. A new disc-type ultrasonic motor // Sensors and Actuators A. 2001. - Vol. 94. - №1-2. - P. 102-111.

99. Juang P.-A., Brenner W. The transfer function of a new disc-type ultrasonic motor // Sensors and Actuators A. 2002. - Vol. 100. - №2-3. - P. 272-280.

100. Morita Т., Kurosawa M.K., Higuchi T. A cylindrical shaped micro ultrasonic motor utilizing PZT thin film (1.4 mm in diameter and 5.0 mm long stator transducer) // Sensors and Actuators A. 2000. - Vol. 83. - №1-3. -P. 225-230.

101. Lu P., Lee K.H., Lim S.P., Lin W.Z. A kinematic analysis of cylindrical ultrasonic micromotors // Sensors and Actuators A. 2001. - Vol. 87. - №3. -P. 194-197.

102. Zhai В., Lim S.-P., Lee K.-H. and at all. A modified ultrasonic linear motor // Sensors and Actuators A. 2000. - Vol. 86. -№3. - P. 154-158.

103. Roh Y., Lee S., Han W. Design and fabrication of a new traveling wave-type ultrasonic linear motor // Sensors and Actuators A. 2001. - Vol. 94. - №3. -P. 205-210.

104. Druon C., Helin P., Sadaune V. Theoretical and experimental study of linear motors using surface acoustic waves // Sensors and Actuators A. 1998. -Vol. 70.-№1-2.-P. 67-74.

105. Горб A.H., Коротченков О.А. Стимулированный ультразвуком перенос микрочастиц на поверхности пластины LiNb03 // Письма в ЖТФ. -2002. -Т.28. -Вып. 17. С. 67-73.

106. Надточий А.Б., Горб A.M., Коротченков О.А. Ультразвуковой двигатель на волнах в пластинах // ЖТФ. 2004. - Т. 74. - Вып. 4. - С. 70-76.

107. Druon С., Helin P., Sadaune V. Theoretical and experimental study of linear motors using surface acoustic waves // Sensors and Actuators A. 1998. -Vol. 70.-№ 1-2.-P. 67-74.

108. Kurosawa K.M. State-of-the-art surface acoustic wave linear motor and its future applications // Ultrasonics. 2002. - № 38. - P. 15-19.

109. Collins S.D., Brooks K.G., Gretillat M.-A, Racine G.-A., SetterN., De Rooij N.F., Luginbuhl P. Ultrasonic flexural Lamb-wave actuators based on PZT thin film // Sensors and Actuators A. 1998. - Vol.64. - №1. - P. 41-49.

110. Доля B.K., Круглов A.K., Панич А.Е. Ультразвуковое устройство для стирки // Патент РФ на изобретение №2200780, 7 D06F7/04, 20.03.2003.

111. Маргулис М.А., Сонолюминесценция // УФН. 2000. - Т. 170. - №3. -С. 263-287.

112. Nguyen N.-T., Huang X. Miniature valveless pumps based on printed circuit board technique // Sensors and Actuators A. -2001.-Vol.88. -№2. -P.104-111.

113. Вибрационные преобразователи движения / Р.Ю.Бансявичюс, А.К.Бубулис, Р.А.Волченкова, Р.Э.Курило; Под ред. К.М.Рагульскиса. -Д.: "Машиностроение", 1984. 64 с.

114. Крамаров Ю.А., Панич А.А. Способ распыления жидкости и устройство для его осуществления // Заявка на изобретение № 2004108879 (RU), 7 В05В 17/06, 20.10.2004.

115. Волошин П.С., Иванов М.Е., Клоповский Б.А. и др. Устройство для распыления жидких продуктов и расплавов // Патент № 1401148 ( GB), В 05В 1/18 17/00, 16.07.1975.

116. Kurosawa М., Watanabe Т., Futami A., Higuchi Т. Surface acoustic wave atomizer // Sensors and Actuators A. 1995. - Vol. 50. - № 1-2. - P. 69-74.

117. Langlet M., Vautey С. Influence of the deposition parameters on the characteristics of aerosol-gel deposited thin films // Journal of Sol-Gel Science and Technology. 1997. - Vol. 8. - № 1-3. - P. 347-351.

118. Langlet M. Optically active coatings deposited from an ultrasonically generated aerosol // Thin Solid Films. 2001. - № 398-399. - P. 71-77.

119. Крамаров Ю.А., Панич А.А. Способ распыления жидкости и устройство для его осуществления // Патент РФ на изобретение №2264868, 7 В05В 17/06, 27.11.2005.

120. Александров В.А. Низкочастотные модели преобразования колебаний в направленное движение // III Научно-практическая Конференция "Проблемы механики и материаловедения"( к 15-летию ИПМ УрО РАН): Сборник тезисов докладов. Ижевск, Россия, 2006. - С. 93-94.

121. Александров В.А. Эффект транспортирования по струне // Датчики и системы. 2001. - № 6. - С. 35-36.

122. Александров В.А. Бежала капля по струне.// Наука и жизнь. 2001. -№ 12.-С. 66-67.

123. Вибрации в технике: Справочник. Т.4. М.: Машиностроение. 1981. -509 с.

124. Александров В.А. Ультразвуковое волновое транспортирование // Шестая российская университетская академическая научно-практическая конференция: материалы конференции. Ч. II. Физика. Математические науки. Компьютерные науки. Ижевск, 2004. - С. 21.

125. Кукарин С.В. Электронные СВЧ приборы: Характеристики, применение, тенденции развития. 2-е изд., перераб. и доп. - М.: Радио и связь, 1981.-271с.

126. Полупроводниковые приборы. Сверхвысокочастотные диоды. Справочник / Б.А.Наливайко, А.С.Берлин, В.Г.Божков и др. Под ред. Б.А.Наливайко. Томск: МГП "РАСКО", 1992. - 223 с.

127. Александров В. А., Александрова Г.В. Полупроводниковый пьезоэлектрический СВЧ-двигатель // Патент РФ на изобретение2205494, 7 Н02 N2/04, Н02 К 57/00, 10.08.2001, Бюл. №15. 2705.2003.

128. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория поля. М.: Наука, 1988. 512 с.

129. СВЧ-энергетика. Т.З. / Под редакцией Э.Окресса. М.: Мир, 1971. 248 с.

130. Александров В.А., Михеев Г. М. Влияние поперечных колебаний на вибрационное транспортирование пьезоэлемента по струне // Письма в ЖТФ.-2004. -Т.30.-В.13.-С. 71-76.

131. Александров В.А., Михеев Г. М. Лазерная система регистрации колебаний струны // VIII Международная учебно-методическая конференция «Современный физический практикум»: Тез. докл. М.,2004.-С. 113.

132. Александров В.А. Пьезоэлектрический двигатель со стержневым волноводом / Материаловедение и обработка материалов: сб. научн. тр./ отв. за выпуск А.В.Трубачев; гл. ред. В.Б.Дементьев. Ижевск: ИПМ УрО РАН, 2005.-298 с.

133. Буденков Г.А., Недзвецкая О.В., Буденков Б.А. и др. Акустическая дефектоскопия прутков с использованием многократных отражений // Дефектоскопия. 2004. - №8. - С.50-55.

134. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Теория упругости. М.: Наука, 1987. 248 с.

135. Челомей В.Н. Избранные труды. М.: Машиностроение, 1989. 336 с.

136. Александров В.А., Михеев Г. М. Природа движения по струне подвешенного пьезоэлектрического осциллятора // Письма в ЖТФ.2005. Т.31. - В.15. - С. 49-54.

137. Александров В А., Михеев Г. М. Пьезоэлектрический двигатель // Патент РФ на изобретение №2278461, МПК H02N 2/00 (2006.01),2110.2004, Бюл. №17. 20.06.2006.

138. Александров В.А., Михеев Г. М. Пьезоэлектрический волновой двигатель // Патент РФ на изобретение №2278462, МПК H02N 2/00 (2006.01), 25.10.2004., Бюл. №17. 20.06.2006.

139. Иливанов В. М., Кандрин Ю. В., Цымбалист В. А. Пьезоэлектрический двигатель // Заявка на изобретение №2002108259(RU), 7 H02N 2/00,1011.2003.

140. Чесноков Г.А.; Колесников Д.П.; Котов В.А.; Иванов В.А. Пьезоэлектрический двигатель и способ управления им // Заявка на изобретение № 93018187 (RU), 6 Н02 N2/00, Н01 L41/09, 12.06.1995.

141. Ультразвук. Маленькая энциклопедия. Глав. ред. И.П.Голямина. М.: "Советская энциклопедия", 1979. - 400 с.

142. Липанов A.M., Михеев Г.М., Александров В.А. Пьезоэлектрический струнный распылитель жидкости. Ижевск, 2006. - 17с. - Деп. в ВИНИТИ 14.08.2006, №1064-В2006.

143. Александров В.А. Волновое распыление жидкости струной // Письма в ЖТФ. 2003. - Т.29. - В. 10. - С. 88-94.

144. Александров В.А., Михеев Г.М. Распылитель жидкости // Патент РФ на изобретение №2234381 , В05В 17/06, 12.08.2002, Бюл. № 23.2008.2004.

145. Бубулис А. К., Юшка В.П., Рагульскис К. М. Вибрационный распылитель жидкости // А. с. № 994029 (СССР), В05В 17/06, Бюл. №5. 09.02.1983.

146. Михеев Ген.М., Михеев Геор.М., Фатеев Е.Г., Попов А.Ю. Лазерная диагностика ультразвуковой дегазации диэлектрической жидкости // ЖТФ. 2002. - Т.72. - Вып. 10. - С. 73-78.

147. Михеев Г.М., Михеев Г.М., Некряченко Г.П. Устройство для определения растворенных в диэлектрических жидкостях водорода и влаги // Патент РФ на изобретение № 2137119, 6 G01N29/02, 10.09.1999, Бюл. №10/2004. -10.04.2004.

148. Храмушин В.Н., Корытко А.С. Исследование путей создания сверхмалого телеуправляемого корабля // Вестник ДВО РАН- 2006. -№1. С. 115-122.

149. Романенко Е.В. Гидродинамика рыб и дельфинов. М.: Изд-во КМК. -2001.-411 с.

150. Меркулов В.И. Гидродинамика знакомая и незнакомая. 2-е изд. -М.: Наука.- 1989.- 136с.

151. Александров В.А. Способ снижения гидродинамического сопротивления // Патент РФ на изобретение № 2276035, МПК В63В 1/32 (2006.01), F15D 1/06 (2006.01), 14.12.2004, Бюл. №13. 10.05.2006.

152. Повх И. JL, Ступин А. Б., Волонов Н. И. и др. Способ снижения гидродинамического сопротивления движению тел // А.с. № 364493 (СССР), 6 В63В1/34, 01.01.1973, Бюл. №5, 22.11.1973.

153. Жестовский Ф.К., Хомяков А.А., Каневский Г.И., Амфилохиев В.Б. Способ снижения гидродинамического трения обшивки корпуса судна // Патент РФ на изобретение №2196700, 7 В63В1/34, 20.01.2003.