لتجاوز حدود المحركات الكهروضغطية الحالية التي يصعب عليها تحقيق الحركة بسرعات عالية والدقة العالية في التمركز في آن واحد، تم تصميم محرك كهروضغطي ذو نمط قطع طولي متعدد المقاييس، والذي يعمل بوضعين هما نصف الاستاتيكية والوضع الرنيني لتلبية الطلب المزدوج على السرعة والدقة في مجال القيادة الدقيقة. يستخدم هذا المحرك بنية ستاتور مركبة من محول اهتزاز طولي (معتمد على تأثير d₃₃ من السيراميك الكهروضغطي) ومحول قصي من نوع الطبقة الوسطى (معتمد على تأثير d₁₅). يعتمد في التشغيل على توليفة اهتزازات متعامدة بنفس التردد لتوليد مسار حركة بيضاوي لحلمة القيادة. من خلال محاكاة العناصر المحدودة تم تحسين المعلمات الأساسية: في الوضع نصف الاستاتيكي، تم تصميم صلابة المفصلة من المستوى الأول لتبلغ 16.66 نيوتن/ميكرومتر لتحسين كفاءة إخراج الإزاحة؛ وفي الوضع الرنيني، تم ضبط معلمات الهيكل لتحقيق تداخل ترددات نمطي الاهتزاز الطولي (7829.6 هرتز) والانحنائي (7860.7 هرتز). تظهر النتائج التجريبية أنه عند التحفيز نصف الاستاتيكي (بتردد 800 هرتز، ضغط مسبق 0.38 نيوتن) يصل أدنى دقة إزاحة للمحرك إلى 39 نانومتر وأقصى سرعة إلى 0.95 ملم/ث؛ وعند التحفيز الرنيني (بتردد 6780 هرتز، فرق طور 30 درجة) تصل أقصى سرعة خالية للتحميل إلى 125.33 ملم/ث وأقصى حمل يصل إلى 0.45 نيوتن. يتفوق هذا المحرك بشكل ملحوظ في السرعة (125.33 ملم/ث) والدقة (39 نانومتر) على المحركات التقليدية ذات الوضع الواحد، مما يحل مشكلة التوافق بين السرعة العالية والدقة العالية، ويوفر حلاً تقنياً فعالاً للدفع الدقيق متعدد المقاييس.

محرك كهروضغطي; نمط قطع طولي; تشغيل متعدد المقاييس; سيراميك كهروضغطي; نصف استاتيكي