压电驱动式喷墨打印机是基于逆压电效应工作的,由于其响应速度快、非接触性、高分辨率等优点得到了广泛的应用。目前市场上使用的喷墨打印机核心部件——喷墨头,主要由国外垄断和生产,国内巨大的市场需求促使了大批学者对喷墨打印头的研究。基于喷墨打印机目前的这种发展情况,本文特别提出了一种新型的压电驱动式喷墨打印头结构。在对新型结构的实验研究和优化分析过程中,由于实验制作研究存在成本高,时间长,受仪器设备局限性大等诸多缺点,为了节约成本、提高效率,本文利用数值模拟优化方法,使用计算机软件COMSOL设计优化结构尺寸参数,根据模拟优化结果指导实验研究。首先,本文通过分析压电式喷墨打印机的工作原理,综合考虑实验室设备及能够实现的MEMS工艺,设计了一种新型的压电式喷墨打印头。相比目前市场上应用的喷墨头,该结构具有简单易制作,一体化程度高,成本低,易实现批量化生产等优点。其次,本文基于有限元方法,通过COMSOL模拟软件分析了影响该结构喷墨情况的主要因素,其中包括压电陶瓷层参数、电压、控制波形、腔室尺寸、喷孔尺寸、限流部等等。在分析了各个因素对于墨滴喷射情况的影响后,选取了最合适的结构参数,最终确定了该结构实验制作的参数。用模拟分析的方法为实验制作提供参考,降低实验成本,缩短研究时间。最后,本文通过对实验制作的新型压电式喷墨头进行了多普勒振动测试,验证了模拟分析的正确性和该结构设计的合理性。同时测试也使我们发现了结构存在的问题,为后续的研究和设计提供了帮助。