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压电泵是利用压电效应使振子产生弯曲变形,再由变形引起密闭泵腔的容积变化来实现流体传输的一种微型泵,具有结构简单,能耗低,体积小,精度高,无电磁干扰,易集成,易控制等诸多优点,现已广泛应用在生物医学、航空电子设备、机器人视觉、微机电工程、石化设备等各种领域。压电泵的核心部件为压电振子,压电振子通常是在循环的交变电场下连续工作,长时间工作以后,压电振子会出现裂纹萌生和扩展、疲劳断裂甚至是退极化等各种问题,严重时甚至会导致整个压电泵的疲劳失效,这会严重限制压电泵在微机电领域各个方面的广泛应用。同时,随着压电泵产品的实用化,系列化,市场化的不断发展,也急需我们明确压电泵产品的失效形式和疲劳寿命等。本文通过振子疲劳仿真分析、振子疲劳试验和压电泵加速疲劳寿命试验,分析了振子的失效模式并确定出压电泵的疲劳寿命,从而为压电泵的广泛应用打下基础。主要研究内容如下:分析了压电陶瓷的极化处理和制造工艺对其疲劳寿命的影响;分析了压电陶瓷的失效模式,主要包括机械疲劳和电疲劳。机械疲劳主要导致陶瓷的断裂破坏,而电疲劳容易引起陶瓷发生退极化或介电击穿。利用Miner线性疲劳积累损伤理论,通过ANSYS有限元软件对压电振子进行疲劳仿真分析,得到单晶片压电振子的疲劳耗用系数,确定了振子振动时长六个月内的疲劳稳定性。同时研究了不同结构参数对压电振子疲劳寿命的影响,进而对振子进行参数优选。对压电振子实施了疲劳试验,得出了电载荷、振子性能和可循环次数之间的关系,并从可靠性角度,判定其疲劳失效定级试验结果为合格。同时对比了自粘振子与进口振子的疲劳特性。通过继续给振子施加高电压循环疲劳实验,得出部分振子完全破坏的循环振动次数,根据描点法和曲线拟合,绘制出压电振子的疲劳特性曲线。对压电泵实施定数截尾恒加疲劳寿命试验,得到了PSD35型压电泵产品的特征寿命、加速系数、瞬时失效率、平均失效率、平均寿命以及可靠寿命。并求得可靠度为0.95时,PSD35型压电泵在额定电压130V(峰峰值367Vpp)下的可靠寿命为5102小时。同时分析了压电泵疲劳破坏的失效类型。其失效类型主要包括:1.压电振子损坏;2.被动截止阀片的塑性变形;3.密封圈的性能失效;4.流道堵塞。并提出相应的改进措施,主要包括振子的优良选取,工作电压的合理选择,阀片加工工艺的改进,密封圈安装的精确定位以及流体的过滤和净化处理等。