压电泵因其结构简单、泵送精度高、无电磁干扰等优点,在机械润滑、生物医药输送、微流体混合、精密仪器、农业滴灌、微电子冷却系统和燃料电池系统等领域有着广泛的应用前景,特别是无阀压电泵具有制造简单、成本低等特点成为压电泵中的佼佼者。然而,无阀压电泵存在着回流现象,因此通过合理的设计结构削弱回流现象成为当前无阀压电泵的研究重心,本文设计了一种新型的弯月结构压电泵,以达到减小压电泵回流,拓宽压电泵的输出域的目的,并通过音频分析的方法对压电泵的输出性能进行了评估。通过对现有压电泵设计背景和应用现状的分析发现,增加无阀压电泵的正反向阻力差,是一种可以减少回流流量,提高压电泵输出性能的有效方式。本文基于流体力学理论,根据逆压电效应,研究压电振子的振动模态和固定方式,结合压电泵的工作原理和钝体绕流现象,提出了弯月结构压电泵,并根据能量守恒定律和压电泵的经验公式推导弯月结构压电泵的流量理论公式以及压电泵工作时声音强度的公式。从基本结构上对所提出的弯月结构压电泵进行设计,并阐明弯月结构压电泵的工作机理。采取有限元法进行理论仿真,并对弯月结构压电泵的设计进行可行性、合理性分析,确定压电泵的月牙结构距离出口间距、月牙结构直径尺寸和弯月结构阶数三个研究要点,对每个研究要点的三维模型进行参数化优化,得到最佳的仿真结果为间距为0.6 mm、直径5 mm、数量为4阶的结构参数组合时,压电泵的输出性能达到最佳状态,之后结合3D打印技术对压电泵的原型泵样机进行了制作。搭建压电泵输出性能实验测试平台,对不同月牙结构间距、月牙直径和弯月结构阶数的压电泵进行试验研究,探究不同结构下压电泵输出性能与输入电压和频率的关系,以达到扩大压电泵输出范围的目的。实验结果显示:驱动电压为220 V、输入频率为82 Hz时,月牙结构间距为0.6 mm、月牙直径为5 mm、弯月结构阶数为4阶的结构参数组合下的压电泵输出性能最佳为286.0 mL/min;另外,本文还对弯月结构压电泵的输出性能进行分析和对比评估,此压电泵压电陶瓷面积为706.5 mm~2,单位面积流量为404.812μL/min,与传统的无阀压电泵相比在输出性能上具有明显优势。通过对多组弯月结构压电泵的声音强度和频谱的分析的方法进行压电泵输出性能的评估。搭建声音测试实验平台,采集压电泵的声音信号,并使用Matlab软件对声音信号进行频谱分析。对其声音强度和频域频谱分析进行比较,得出压电泵的输出性能越好,压电泵的声音强度越低,并且声音信号的频谱越平缓,频谱极值点越少。由此证明,通过声音对压电泵的输出性能进行评估的方法是具有可行性的。