空间复杂环境因素引起的结构变形,劣化空间结构和机构的性能。大型星载天线型面精度直接决定了天线的性能和精度,必须设置简单可靠的主动变形措施对型面精度进行补偿。本课题利用压电技术的结构简单、体积小、断电自锁的特性,结合液压的平稳、减振等优点,构建无阀压电泵和柔性波纹管一体的新型压电-液压作动器,旨在缓解传统型面调节作动器的输出位移小,结构复杂等问题。主要研究内容如下:1.针对无阀压电泵输出压力小的问题,提出了利用螺纹与振动模态相配合减小回流、提升压差的方法,利用有限元软件进行参数化仿真并设计了夹心式和贴片式两种新结构,论证了压电螺杆泵的工作原理。2.将集中力作用与电压作用以压电振子中心位移量进行等效,建立了杆式压电泵结构的理论模型,得到了输出端总位移和电压、阻尼之间的关系。分析表明,提高电压和减小等效阻尼能够提高压电螺杆泵的性能。3.研制完成了贴片式压电螺杆泵原理样机。输出压力和流量的实验表明,在驱动频率13.8 kHz,电压为800 Vpp条件下,最大输出压力为6.70 kPa;在驱动电压为800 Vpp,螺纹旋进长度4 mm条件下,输出流量为750μL/min;可以通过螺纹旋进长度进行流量初始设定,并通过调整电压对流量进行在线控制。4.在贴片式压电螺杆泵端部设置波纹管构成了压电-液压作动器。建立了作动器输出力和位移实验系统,采用悬吊装置加载。实验表明,在驱动频率13.9 kHz,电压800 Vpp条件下,大波纹管作动器和小波纹管作动器的最大平均速度分别为17.24μm/s和27.23μm/s,最大输出力分别为0.163 N和0.044 N,自锁力分别为0.059 N和0.009 N。实验结果验证了压电-液压作动器能够实现大行程、高精度的输出特性,表明在大型空间天线领域广阔的应用前景。