钝体摆动间接激励式压电风力发电机的研究

为满足风场环境中传感监测系统的自供电需求,提出一种钝体摆动间接激励式压电风力发电机,利用圆柱形钝体涡激振动产生的往复摇摆带动磁铁间接激励密封腔内压电换能器振动发电.介绍了发电机结构及工作原理,并进行了理论和试验研究,证明了其结构和原理的可行性.研究结果表明:其他条件确定时,输出电压随柔性梁长度和换能器质量增加以及耦合器...     

旋磁激励式压电悬臂梁发电机性能分析与试验

为满足旋转机械监测系统的自供电需求,提出一种由旋转磁铁与压电梁端磁铁耦合激励(简称旋磁激励)的新型压电悬臂梁发电机。建立磁力冲击载荷作用下压电梁动态响应模型,通过数值分析方法获得转速、载荷作用时间以及周期比(载荷作用时间与振动周期之比)对压电梁动态响应特性(响应波形及放大比)的影响规律。结果表明,低速时属于脉冲激励,压电梁不发生共振,而高速时属周期激励且存在多个最佳转速使放大比最大。此外,周期比给定时存在最佳转速使放大比最大,转速固定时存在最佳周期比使放大比最大、且最佳周期比随转速增加而增加。在此基础上,测试分析旋转磁铁转速/磁铁厚度以及压电梁端附加质量对发电机发电能力及特性的影响规律,证明旋磁激励式发电机原理的可行性及理论分析结论的合理性;此外,通过确定合理的冲击载荷或采用多个具有不同谐振频率压电梁同步工作的方法可有效提高发电机的速带宽度,实现较大转速范围的实时供电。     

压电叠堆泵驱动的新型直线马达

提出一种利用压电叠堆泵驱动的新型直线马达(简称压电液压马达),介绍了其系统构成及工作原理,并进行了理论及试验研究.理论分析结果表明,压电液压马达的性能是由压电振子/泵腔/截止阀/液压缸的结构尺寸、负载及工作频率等多种要素共同决定的,只有当相关要素合理配置时才能实现压电液压马达的预期功能.在其他参数确定的情况下,当负载为其最大驱动力的二分之一时输出功率和能量最大.利用尺寸为4 mm×4 mm×80 mm的压电叠堆制作了腔体直径为30 mm的压电泵,并对其直接输送流体及驱动液压缸时的流量、压力及功率等性能进行了测试与对比分析.结果表明,采用直径为15 mm的液压缸时,压电液压马达的最大速度、推力及功率分别为12.5 mm/s、32 N和93 mW.     

钝体结构对纵振式压电气流发电机性能的影响

为满足管道监测系统的自供电需求,提出一种复合钝体扰流纵振式压电气流发电机.介绍了发电机的结构、工作原理.通过理论分析与实验测试研究了钝体结构对其性能的影响,证明了发电机原理的可行性.研究结果表明:平均阻力随流速及直径比增加呈二次方增长,平均阻力系数随直径比的增大而增大,最后趋于稳定(5.34);对于柔性钝体发电机,直径...     

铰接式双桥驱动低比压运盐车的循环功率

在分析铰接式双桥驱动低比压运盐车产生循环功率原因的基础上．判断循环功率流的方向；提出循环功率的定量计算方法，并进行了实验验证。     

盐田铺膜机动力损耗和参数显著性分析

采用量纲分析方法 ,根据泊金汉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。     

压电泵的现状与发展

压电泵作为一种新型压电驱动器,有着广阔的发展前景.本文综合国内外现有研究情况,分析了现有各类压电泵的结构、原理、性能、特点及应用情况,提出了压电泵目前存在的问题,并预测了未来几年的发展前景.     

基于多次压电效应的微执行器

基于多次压电效应理论提出一种有别于传统压电执行器驱动方式的微执行器,且可实现弹性位移与多次逆压电位移的两级定位功能.详细地分析了基于多次压电效应的微执行器的原理,并采用PZT-5压电陶瓷叠堆进行实验,通过改变压电叠堆的边界条件得到了基于多次压电效应的微执行器的位移量,实验结果表明该微执行器产生的弹性位移、多次逆压电位移及总位移均与所施加外力具有较好的线性关系.实验结果不仅验证了理论分析的正确性,而且证明了基于多次压电效应的微执行器的可行性,同时,通过实验间接地量化出PZT-5的二次逆压电系数约为9.46×10-12m2/N.多次压电效应研究为压电执行器的设计提供了一条新途径.     

换向激励式压电振动俘能器

为提高在低频、宽带、高强度及大振幅振动环境下的可靠性,提出一种换向激励式压电振动俘能器,它由拾振器和换能器组成。换能器的振动方向垂直于拾振器振动方向（环境振动方向）,振动方向的转换通过磁力换向结构实现,换向结构使响应振幅不随外部激励的增加而一直增加,从而提高可靠性。建立了俘能器的动力学模型,通过数值仿真和实验获得了相关参数对其输出特性的影响。仿真和实验结果表明：激励频率小于20 Hz时,该两自由度系统存在两阶谐振频率使输出电压达到峰值,一阶为拾振器谐振频率,二阶为换能器谐振频率。随着拾振簧片长度和拾振质量的增加,一阶谐振频率升高,所对应的输出电压基本不变;二阶谐振频率基本不变,所对应的输出电压逐渐升高;工作频带变宽。当外部激励振幅达到阈值时,换能器的响应振幅被有效控制,输出电压不再随之增加,最佳负载电阻为540 kΩ,此时输出功率最大为0.4 mW。实际应用中可通过改变俘能器的结构参数调整谐振频率及输出电压,将响应振幅控制在安全区域内,以适应低频、宽带、高强度及大振幅的工作环境。     

融合分数维特征的水岸彩色图像水岸界线识别

针对复杂的水岸景物彩色图像水岸界线识别,提出了融合多特征的分数维方法。该方法用提取边界来降低维数;再将横向细长窗口内的 Lebesgue 测度(μmin =260)和水岸界线形状位置等特征作为限定条件,只对符合条件点应用基于 ε-blanket 方法的覆盖技术进行迭代计算,找到分数维数最接近 1 的窗口;用经过部分改造的最小二乘法拟合窗口内符合条件点即为水岸界线。这样可以大幅度减少计算量,需迭代计算像素点数量仅为原算法的 0.88%。对多种自然条件下水岸图像 1026 幅进行识别,完全识别率达 85.3%,反应出该方法的鲁棒性与实用性。