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《流體耦合式壓電振動俘能器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究》由會員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、萬方數(shù)據(jù)流體耦合式壓電振動俘能器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究DESIGrNANDEXPERIN旺!NTAI，RESEARCH0lNFLU哩D．COUPLEDPIEZOELECTRICⅥBRATIONENERGYHARVESTER作者姓名’徐海龍AuthorHailongXu學(xué)科專業(yè)物理電子學(xué)SubjectPhysicalElectronics指導(dǎo)教師闞君武教授SupervisorProf．JunwuKan學(xué)位類別工學(xué)碩士MasterofEngineering學(xué)位授予單位浙江師范大學(xué)萬方數(shù)據(jù)本文由國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目㈣Y2665㈣597“流體耦合式
2、壓電發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究刀(51377147)、“壓電液壓振動控制器的基礎(chǔ)理論與關(guān)鍵技術(shù)研究力(51075371)、“基于多場耦合軸向激勵的旋轉(zhuǎn)式壓電發(fā)電機(jī)研究力(51277166)、“自感知自激勵壓電泵的研究力(51205366)聯(lián)合資助。萬方數(shù)據(jù)流體耦合式壓電振動俘能器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究摘要為保證微功率電子產(chǎn)品連續(xù)供電需求，利用壓電材料的壓電發(fā)電技術(shù)成為目前研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域?？紤]到傳統(tǒng)的液壓傳動具有低噪音、無沖擊、高能量密度等優(yōu)勢，本論文將流體引入壓電式的振動能量回收系統(tǒng)中．提出利用流體傳遞運(yùn)動與動力，利用壓電流體耦合作用來
3、回收振動能量的壓電振動俘能器，通過系統(tǒng)建模、理論仿真分析、設(shè)計(jì)加工和試驗(yàn)測試等方法對該俘能器的發(fā)電性能進(jìn)行研究。本文的主要研究內(nèi)容如下：1、研究壓電振動俘能器的提出的背景、意義，并對其所涉及的壓電式振動發(fā)電技術(shù)，運(yùn)用壓電技術(shù)的振動控制器，以及基于壓電的流能式能量回收等國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析和總結(jié)。2、圓形雙品壓電振子是壓電振動俘能器發(fā)電的核心部件，確定其工作時(shí)的夾持方式及振動模態(tài)，分析了圓形雙晶壓電振子在簡支邊界條件受均布載荷作用下的變形曲線，建立圓形雙晶壓電振子發(fā)電理論模型，運(yùn)用數(shù)值仿真分析的方法為試驗(yàn)用圓形雙晶壓電振子進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)
4、優(yōu)化。3、介紹流體耦合式壓電振動俘能器的結(jié)構(gòu)及原理，根據(jù)振動力學(xué)、流體力學(xué)及壓電學(xué)等相關(guān)知識建立了俘能器系統(tǒng)的理論模型，并利用該模型推導(dǎo)出其電壓及電能表達(dá)式；討論各因素對俘能器的發(fā)電性能作仿真分析，選取外部激勵的振幅、系統(tǒng)背壓和質(zhì)量塊質(zhì)量等因素，在頻率域內(nèi)得到其發(fā)電電壓的頻率曲線圖，分析各因素對俘能器發(fā)電的影響規(guī)律；并研究了系統(tǒng)背壓與質(zhì)量塊質(zhì)量對俘能器最佳俘能點(diǎn)的影響。4、為驗(yàn)證俘能器回收振動能量的可行性及所建立理論模型的合理性，根據(jù)所提出的俘能器結(jié)構(gòu)與原理圖對系統(tǒng)的部件進(jìn)行設(shè)計(jì)與加工，設(shè)計(jì)制造出壓電振動俘能器，并搭建合理的測試系統(tǒng)開
5、展俘能器的發(fā)電試驗(yàn)研究；測試了激勵頻率、激勵振幅、系統(tǒng)背壓、質(zhì)量塊質(zhì)量等條件對俘能器的發(fā)電性能影響規(guī)律，試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了理論及仿真分析結(jié)果的正確性。關(guān)鍵字：壓電流體耦合；圓形壓電振子；振動能量回收；壓電振動俘能器萬方數(shù)據(jù)DESIGNANDEXPER【M匣NTALRESEARCHoNFLUID．COUPLEDPIEZOELECTR【CVIBRATIoNIIlordertoensureacontinuouspoweredofmicro-powerelectronics，Piezoelectricpowergenerationtechnolo
6、gyusepiezoelectricmaterialshasbecomeahotfieldofcurrentresearch．Consideringthetraditionalhydraulictransmissionwitlllownoise，noimpact,highenergydensityandotheradvantages，Inthispaper,wewillintroducethefluidtopiezoelectricvibrationenergyharvestingsystem，itusefluidtotransfer
7、themotionanddynamic，piezoelectricvibrationenergyharvesterharvestthevibrationenergyisthroughpiezoelectricfluidcouplingeffect．Itusesystemmodeling，simulationtheoryanalysis，designingandmachining，testingmethodstoresearchtheenergyharvestingofenergyharvester．Themaincontentsare
8、asfollows：1、Thebackgroundandmeaningofpiezoelectricvibrationenergyharvester,itrelatestoPiezoelectricvibrationge
