集成式压电路面能量收集装置输出性能的实验

为了促进路面压电技术的实际应用,设计了一种具有保护措施的压电装置.进而设计了相应的实验系统,综合了车辙实验仪的路面碾压工况近似模拟和MTS实验机的高频激励双重优点.以储能电容的充电时间作为压电输出性能的衡量指标,对压电装置进行实验研究.结果表明:冲击荷载和冲击频率对压电装置输出效果的影响程度较为显著,在实际应用中应重点考虑;冲击荷载和环境温度参数对压电输出效果的影响具有正相关性,压电装置应优先铺设于重载车道和温度偏高的地区;随着冲击频率从低频到高频变化,压电输出效果先提高后降低,说明存在一个最优冲击频率,即为压电装置的固有频率,因此,压电装置在道路中的纵向铺设间距应考虑其固有频率与车速的匹配性.     

压电叠堆泵微位移放大机构的试验研究

提出了一种应用于压电叠堆泵的微位移放大机构,该机构以压电叠堆(积层式压电微位移器)为驱动元件,通过基于三角形放大原理的柔性铰链放大机构,放大压电叠堆的输出位移.同时,设计、研制了实验装置,并在试制样机上对其静、动态特性进行了实验.实验测试结果表明,该机构具有线性良好、高分辨率和高频响应等特点.     

矩形结构压电晶片式骨传导听觉装置研究

提出应用两端刚性夹持式矩形双晶片压电振子作为驱动元件,将音讯信号转换为振动信号,利用骨传导方式,使人感知音讯信号的矩形双晶片压电式骨传导听觉装置。分析影响压电振子性能的参数,利用有限元仿真分析,提出压电振子结构参数的优化方案。设计制作压电式骨传导听觉装置,对压电式骨传导听觉装置与电磁式骨传导听觉装置进行对比试验测试,并对试验结果进行比较分析。试验研究表明:压电式骨传导听觉装置的基本性能指标能够满足骨传导听觉装置的要求。     

压电型步进精密旋转驱动器

提出了一种将压电叠堆驱动元件应用到精密旋转驱动器上的研究方案。在对驱动器机械结构及旋转运动工作原理进行分析的基础上,建立了以压电叠堆为驱动元件的旋转驱动数学模型,采用有限元分析软件对机械结构进行了分析,并从旋转运动分辨率、运动稳定性等方面对所设计加工的样机进行了实验研究。实验结果表明设计的结构具有分辨率高、行程大和运行稳定等优点,克服了目前精密驱动机构存在的位移最小分辨率和大行程共存性不好的问题。     

压电主动元件设计与实验研究

为自适应调节和改善空间结构动力学性能 ,利用压电材料的正逆压电效应 ,研制了一种具有传感和驱动双重功能的压电主动元件。该主动元件由压电驱动器、微位移传感器、压力传感器等组成 ,具有输出和实时检测微位移和力的功能。提出了压电主动元件的设计理论 ,并给出其工作机理及组成结构。针对其关键部件——压电驱动器进行了静态实验研究 ,包括位移输出情况、重复精度和稳定性实验。实验结果表明该驱动器输出位移可达 63 .2 μm、重复精度± 0 .0 5μm、稳定性 <0 .1μm,能够用于空间可展结构的精密微位移控制     

集成式抽真空装置设计及应用

针对某型无人潜水器补偿容器抽真空需要,设计了一种集成式抽真空装置。对该抽真空装置的结构组成和工作原理进行了详细说明。该抽真空装置将带有气镇阀的直联旋片式真空泵和电阻真空计集成一起,并在控制电路加入相序保护器,可防止相序错误导致真空泵工作异常。介绍了该集成式抽真空装置的技术参数及其抽真空应用,实际操作表明将带有水蒸气的145L容器真空抽取到200Pa时仅需2min,效果良好,具有工程应用价值。     

集成式智能液压能源装置研究与试验

针对飞机上传统的离散式液压能源装置所存在的系统复杂和状态监控难等问题,提出了一种新型的集成式智能液压能源装置方案。对集成式智能液压能源装置的系统组成和工作原理进行了详细论述。搭建了与飞机上状态一致的液压系统地面试验台,以双杆液压缸为液压用户,进行了集成式智能液压能源装置的启动试验、带载试验和温升试验。试验结果表明集成式智能液压能源装置具有良好的启动性能、较高的系统效率和较低的温升速率。集成式智能液压能源装置性能优良,可用于飞机和其他相关场所以提供液压能源。     

压电应变传感特性的理论分析与实验研究

提出了一种通过测量动态应变实现工程中低频振动监测的方法.在对动态应变压电传感特性进行理论分析的基础上,对压电传感元件在不同激振频率下(0.1~40.0Hz)的动态响应进行了实验研究,实验给出了较好的测量精度.结果表明,压电传感元件灵敏度高、频响范围宽、响应时间快,符合工程中低频振动测量的要求.     

应用于压电叠堆泵的微位移放大机构

提出了一种应用于压电叠堆泵的微位移放大机构,该机构以压电叠堆(积层式压电微位移器)为驱动元件,通过基于三角形放大原理的柔性铰链放大机构,放大压电叠堆的输出位移。同时,设计、研制了实验装置,并在试制样机上对其静、动态特性进行了实验。实验测试结果表明:该机构对压电叠堆输出位移的放大倍数达到5倍,并且该机构具有线性良好、高分辨率、高频响应等特点。由有限元分析得到的固有频率达到了1.8 kHz,实际测量的固有频率为1.5 kHz。     

压电薄膜喷流泵研究

将压电流体驱动技术和仿生技术、喷流推进技术结合,提出了一种新型的压电喷水推进装置,并对该装置的核心部件—压电喷流泵进行了研究。详细分析和介绍了泵的结构及工作原理,设计制作了实验用样机,并进行了性能测试。实验测试表明,该泵工作性能稳定,喷流量大,在正弦信号激励下,电压为190 V,工作频率为140 Hz时,最大喷流量可达到714 ml/min。