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Novel hybrid piezo-electromagnetic actuator for micro-indentation loading

机译：用于微压痕加载的新型混合压电致动器

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This study proposes a novel hybrid piezo-electromagnetic actuator (HPEA) which can keep output displacement without power supply. The actuator consists of an electromagnetic driving actuator and a piezoelectric clamping actuator. The electromagnetic driving actuator generates displacement and force, which can be hold by the piezoelectric clamping actuator. The theoretical model of HPEA is established, the corresponding governing equation is derived. The static and dynamic output characteristics are simulated. Moreover, a controller is designed and the corresponding experimental system is set up to verify the theoretical analysis and simulation of the HPEA. The experimental results agree well with the simulation. Furthermore, the HPEA is used in indentation experiments of a soft material, polydimethylsiloxane. The results demonstrate that the HPEA has a good performance in soft material indentation test.
机译：这项研究提出了一种新型的混合压电致动器（HPEA），它可以在没有电源的情况下保持输出位移。该执行器由电磁驱动执行器和压电夹紧执行器组成。电磁驱动执行器产生位移和力，可以由压电夹紧执行器保持。建立了HPEA的理论模型，推导了相应的控制方程。模拟了静态和动态输出特性。此外，设计了控制器并建立了相应的实验系统，以验证HPEA的理论分析和仿真。实验结果与仿真结果吻合良好。此外，HPEA还用于软材料聚二甲基硅氧烷的压痕实验中。结果表明，HPEA在软材料压痕测试中具有良好的性能。

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