작은 공간, 저전압, 큰 구동력을 요구하는 응용을 위해 단일 굽힘 진동 모드 기반 다족 직선형 마이크로 초음파 모터를 제안하였다. 초음파 모터의 구동 원리에 따라 고정자 구조를 설계하고, 유한 요소 소프트웨어 ANSYS Workbench로 고정자의 동역학 시뮬레이션 모델을 구축하여 구조 최적화 및 동역학 분석을 수행하였으며, 고정자의 최종 치수를 8 mm × 1 mm × 0.6 mm로 결정하였다. 고정자의 B3, B4 모드 공진 주파수는 시뮬레이션과 비교하여 각각 6.99%와 5.46%의 오차를 보였다. 마지막으로, 모터 고정자와 회전자 사이의 비선형 시뮬레이션 접촉 모델을 구축하여 초음파 모터의 양방향 구동 가능성을 검증하였다. 마이크로 직선 초음파 모터 구동 성능 시험 장치를 구축하였다. 시험 결과, 구동 전압이 60 Vpp일 때 최대 무부하 속도는 53.3 mm/s, 최대 부하는 43.3 mN이며, 추력 대비 무게 비율은 280에 달했다. 이 마이크로 초음파 모터는 구동 원리가 실현 가능하고 구조가 간단하며 컴팩트하여 우수한 출력 성능을 지니며, 광학 시스템, 정밀 위치 제어 시스템, 모바일 단말기 등 정밀 구동 분야에서 광범위한 응용 전망을 가진다.

마이크로 초음파 모터;정재파;동역학 시뮬레이션;진동 특성