V型電熱駆動器の変位応答特性を研究するために、材料パラメータの温度非線形性および数学モデルに存在する不連続な境界問題を考慮し、理論、シミュレーション、および実験の三つの側面からV型電熱駆動器を研究した。温度に関連する材料パラメータ更新関数を導入し、V型電熱駆動器の電気-熱-力カップリングモデルを構築した。改良型チェビシェフスペクトル法を用いて構築したカップリングモデルを解き、V型電熱駆動器の温度および過渡変位の表現式を得た。次に、V型電熱駆動器の温度および変位について有限要素シミュレーションと理論解析を行った。最後に、電熱駆動器の過渡変位応答実験プラットフォームを構築し、一定電圧励起下におけるV型電熱駆動器の変位応答実験結果を理論およびシミュレーション結果と比較し、周期的な方形波電圧下におけるV型電熱駆動器の変位応答をテストした。実験結果は、一段時間が経過した後、V型電熱駆動器の変位応答が周期的変化を示し、その周期は方形波電圧の周期と等しいことを示した。その他のパラメータが同条件の場合、ピーク値14 Vの周期方形波電圧の作用下では電熱駆動器の変位平均値は20 µm、ピーク値7 Vの周期方形波電圧の作用下では変位平均値は28 µmであった。周波数50 Hzの周期方形波電圧の作用下では、電熱駆動器の変位変化幅が周波数100 Hzの時より7 µm大きかった。V型電熱駆動器の変位平均値は基本的に変わらないが、変位変化幅は周波数と負の相関が見られた。

V型電熱駆動器; チェビシェフ; 温度; 過渡変位; 変位応答