限幅激励式压电发电机性能分析与试验

为提高旋转式压电发电机的可靠性及有效带宽,提出一种限幅激励式压电发电机,利用凸轮激励压电振子使其发生幅值可控的单向变形。从理论和试验两方面研究凸轮升程与升角、激振力及弹簧刚度等对发电机输出性能的影响规律。研究结果表明,利用移动凸轮限幅激励压电振子可获得无明显峰值、较平坦的电压幅频特性曲线;其他条件相同时,降低凸轮升程有助于降低最大输出电压、拓宽有效转速带宽,凸轮升角(30°~45°)增加对最大输出电压无影响、但可拓宽有效转速带宽,增加激振力可拓宽某一输出电压所对应的有效带宽,复位和缓冲弹簧刚度对有效转速带宽及转速值都有一定的影响,当复位弹簧刚度50 N/m、缓冲弹簧刚度20 N/m、激励距离8 mm、凸轮升程2 mm、升角为40°时,输出电压大于30 V所对应的有效转速范围为0~537.6 r/min,故通过合理匹配系统参数可有效提高发电机的可靠性及有效带宽;存在最佳电阻使发电机输出功率达到最大值,最佳电阻70 kΩ、转速392 r/min时的输出功率为10.88 mW。     

单晶片主动式放大阀压电泵的设计与实验研究

设计了膜式液压放大机构,具有机构简单、放大倍数大的优点,同时解决了密封难,制造成本高的问题.对于单晶片主动式放大阀压电泵,通过实验测试了频率-流量特性和电压-流量特性.以驱动电压为150 V、阀膜厚度H=0.4 mm为例,压电振子中心点的变形量为45.861μm,放大倍数约为9倍.对理论流量与实测流量进行分析对比,结果表明,当阀口最大开度在0.2～O.4 mm时,该阀具有良好的通流能力及截止性.     

单磁耦合式压电振动俘能器的建模与试验

为实现高可靠性及宽频带振动能量的回收,提出了一种单磁耦合式压电振动俘能器。建立了俘能器的动力学方程,采用COMSOL仿真分析了磁铁水平耦合距离d、竖直耦合距离h及耦合角α对势能的影响;设计制作了样机,并进行了试验测试。试验结果表明,俘能器的势能曲线随水平耦合距离d减小由单势阱变为双势阱,且存在较佳的磁铁水平耦合距离（d=11 mm）,使双势阱的阱深适中、俘能器的固有频率减小、有效频带变宽;竖直耦合距离h增大对有效频带的影响较小,h≤2 mm时,相较于无磁耦合（NMC）降低了固有频率;仅改变耦合角α时,存在最佳参数组合（d=14 mm、h=6 mm、α=67.5°）使俘能器获得较低的固有频率（16 Hz）和较宽的有效带宽（19.6 Hz）,较无磁耦合时的有效带宽拓宽了6 Hz,进而提高了俘能器的发电性能。     

链条的极限拉伸载荷对疲劳性能的探讨

链条的疲劳性能是考核链条产品质量的关键指标，链条产品在实际工作中的失效形式主要是疲劳破坏，本文通过大量的实验研究了链条的极限拉伸载荷对疲劳性能的影响，并找出了它们之间的相互关系，给出了两者的关系曲线。     

盐田塑膜铺底专用机械切、升土装置

在理论分析的基础上，通过试验对比和参数优化后确定；选择逆转圆弧面刀片用于盐田铺膜机切升土是理想方案，可满足盐田铺膜机与大中马力拖拉机配套要求。     

链条的疲劳性能试验方法与数据处理

通过理论与实践相结合阐述了链条产品疲劳性能试验方法、样品制备、试样安装、试验注意事项以及试验数据处理；在链条行业试验数据处理中引入不确定度，找出了对不确定度的影响因素，并在此基础上，推导出了链条疲劳性能测量不确定度的计算方法和理论公式，给出了不确定度在报告中的表述方法；讨论了不确定度对试验结果的影响。     

超声振动对摩擦系数影响的试验研究

超声振动的应用十分广泛，有关超声振动对摩擦影响的问题，已引起国内外学者的注意。该文通过自行设计的实验装置，从超声振动引起摩擦力变小这一现象入手，对超声振动减摩进行了实验研究。通过实验分析了摩擦表面在超声振动中振动振幅对摩擦系数的影响以及载荷变化对摩擦性能的影响。当超声振动振幅为5μm时，摩擦系数降低为没有振动时的10％。     

超声波悬浮能力及其试验研究

研究超声波近场悬浮能力构造超声波轴承,通过近场悬浮特性和压电振子振动模态分析,利用自行设计的悬浮能力试验装置测试得出超声振动对物体具有悬浮能力。这种悬浮能力随振幅增大而增强,由于悬浮间隙的存在,能主动形成动压润滑气膜,减小了物体间的摩擦磨损。     

盐田同动力损耗和参数显著性分析

采用量纲分析方法，根据金汉π定理得出通用模型的准数方程并线性化，测出样机在预定工况下工作时的主要参数，用最小二乘法估计各系数，并分析各参数对动力损耗的影响，程度，对盐田铺膜机的改进及优化具有重要的指导意义。     

气体耦合式宽带/低频压电振动俘能器

为实现低频/宽频带/高强度振动能量回收及基于能量回收的主动振动控制,提出了一种气体耦合式振动俘能器。介绍了俘能器的系统构成原理,对其能量回收特性进行了理论与试验研究。理论分析结果表明,俘能器的发电能力及特性是由环境振动强度、气缸/压电振子的结构与性能参数、系统质量/背压等多种要素共同决定的;其它条件确定时,存在使电压最大的最佳频率以及使俘能器工作与否的最低临界频率;增加背压/质量可不同程度地提高俘能器的输出电压和有效带宽、降低临界频率,但对最佳频率无明显影响。采用Ф60×0.9mm3双晶压电振子及Ф16×100mm3气缸制作了样机,测试了不同背压及质量时俘能器的电压-频率特性。结果表明,俘能器最佳/临界频率、最大输出电压及有效带宽等与背压/质量关系均与理论分析结果相吻合。不同条件下所测得的最佳频率均为55Hz左右;背压0.4 MPa、质量10kg时所获得临界频率/最大输出电压/对应25V输出电压有效带宽为9Hz/88V/72Hz,分别为质量2.5kg时的0.36倍、2倍和2.2倍。