检索结果-南通市图书馆

用于能量收集的基于涡致振动的双自由度嵌套式压电圆管俘能结构

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微纳电子技术 2023年第12期60卷 2011-2019页

作者：安然然荣凯超马雄飞陈鹏冯事成李莉沈阳化工大学计算机科学与技术学院沈阳110142 辽宁省化工过程工业智能化技术重点实验室沈阳110142

为解决俘能结构频带较窄,仅能从一个方向对机械振动能量进行收集的问题,研发了一种基于涡致振动的双自由度嵌套式压电圆管俘能结构。建立了俘能结构的流-固-电耦合数学模型,利用数值模拟和实验测试对前置阻流体的单俘能结构、串列双俘... 详细信息

为解决俘能结构频带较窄,仅能从一个方向对机械振动能量进行收集的问题,研发了一种基于涡致振动的双自由度嵌套式压电圆管俘能结构。建立了俘能结构的流-固-电耦合数学模型,利用数值模拟和实验测试对前置阻流体的单俘能结构、串列双俘能结构及并列双俘能结构等情况进行了研究,分析了这些结构的振动性能与压电特性。数值模拟与实验测试结果表明,风速、俘能结构间距、压电圆环直径以及俘能结构排列方式都会影响压电俘能结构性能。在数值分析中,并列双俘能结构输出电压最大,在当结构间距(L)与压电俘能结构外直径(D)之比为2、风速为7 m/s时,上下端俘能结构的最大输出电压分别为5.7和6.8 V,对应输出功率为165和193μW。实验测试中,在风速为7 m/s、L/D=2时输出电压出现最大值,其上端俘能结构的最大输出电压为3.7 V,输出功率为80μW;下端俘能结构的最大输出电压为5.2 V,输出功率为148μW。研究结果表明,双自由度嵌套式俘能结构及其阵列可适当提高结构的输出电压,可为研究涡致振动压电能量收集提供新的参考方案。

关键词：压电能量收集双自由度俘能结构涡致振动压电圆管 ANSYS

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空气背衬压电圆管和压电球壳耐压性能研究

压电与声光 2019年第6期41卷 824-829页

作者：王文龙笪良龙海军潜艇学院航海观通系山东青岛266199 海洋科学与技术国家实验室山东青岛266237

为了解决大深度水听器的耐压问题,对空气背衬压电圆管和压电球壳换能器的强度与稳定性失效进行了理论计算,并使用有限元仿真软件对其进行结构静力仿真和特征值屈曲仿真。计算和仿真结果表明,空气背衬压电圆管和压电球壳自身具有相当的... 详细信息

为了解决大深度水听器的耐压问题,对空气背衬压电圆管和压电球壳换能器的强度与稳定性失效进行了理论计算,并使用有限元仿真软件对其进行结构静力仿真和特征值屈曲仿真。计算和仿真结果表明,空气背衬压电圆管和压电球壳自身具有相当的耐压性能,可以用于制作耐压3 km以上的大深度水听器。随后制作了1个直径φ30 mm、厚3 mm的压电球壳水听器,并通过了30 MPa耐压测试。最后采用有限元仿真法研究了高静水压对压电圆管和压电球壳换能器灵敏度的影响。仿真结果显示,高静水压会导致压电圆管和压电球壳换能器灵敏度损失,且静水压越高,灵敏度损失越快。

关键词：压电圆管压电球壳耐压结构静力仿真特征值屈曲仿真灵敏度

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基于有限元手段的压电圆管换能器设计

电声技术 2022年第8期46卷 75-78页

作者：李嘉海鹰企业集团有限责任公司江苏无锡214000

作为一种大功率、低频水声换能器,压电圆管换能器具备声源级高和结构紧凑的优势,现已成为潜艇水声对抗中发挥重要作用的设备。在计算机技术不断发展的背景下,引入有限元手段,将提升设计质量,更为契合声呐浮标和吊放声呐作业需求。基于此... 详细信息

作为一种大功率、低频水声换能器,压电圆管换能器具备声源级高和结构紧凑的优势,现已成为潜艇水声对抗中发挥重要作用的设备。在计算机技术不断发展的背景下,引入有限元手段,将提升设计质量,更为契合声呐浮标和吊放声呐作业需求。基于此,阐述有限元分析方法和应用软件,并基于有限元手段设计压电圆管换能器,在深入剖析基本理论的前提下,说明模型构建和振幅分析过程,以期为我国航海事业发展奠定坚实基础。

关键词：有限元压电圆管换能器声电特征

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压电圆管换能器有限元分析设计研究

舰船电子工程 2016年第7期36卷 176-180页

作者：孙卫华黄波郭小宇王子勇武汉船舶通信研究所武汉430079

压电圆管换能器是一种低频、大功率水声换能器,它结构紧凑,声源级高,被广泛应用于航空吊放声呐、声呐浮标、拖曳线列阵等舰艇水声对抗设备中。随着计算机技术的迅猛发展,借助有限元手段研究设计压电圆管换能器更为方便可行。论文对压电... 详细信息

压电圆管换能器是一种低频、大功率水声换能器,它结构紧凑,声源级高,被广泛应用于航空吊放声呐、声呐浮标、拖曳线列阵等舰艇水声对抗设备中。随着计算机技术的迅猛发展,借助有限元手段研究设计压电圆管换能器更为方便可行。论文对压电圆管换能器进行有限元分析研究,只需建立压电圆管换能器的二维模型,便能描述其电声特征,如电导纳、谐振频率、辐射声功率等。

关键词：换能器压电圆管有限元分析电声特征

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宽频带径向极化压电圆管水声换能器研究

压电与声光 2008年第4期30卷 411-413页

作者：滕舵陈航朱宁西北工业大学航海学院陕西西安710072

利用径向极化的压电圆管制作了一种便携式宽频带换能器。依据薄膜理论模型,分析了压电圆管的振动特性,主要应用有限元法对其进行优化设计,并给出了薄膜理论、有限元法和试验数据的一个对比,结果表明:有限元法设计准确,研制的宽频带换能... 详细信息

利用径向极化的压电圆管制作了一种便携式宽频带换能器。依据薄膜理论模型,分析了压电圆管的振动特性,主要应用有限元法对其进行优化设计,并给出了薄膜理论、有限元法和试验数据的一个对比,结果表明:有限元法设计准确,研制的宽频带换能器满足实际应用的要求。

关键词：水声换能器宽频带压电圆管有限元

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径向极化圆管形压电换能器的耦合振动分析

径向极化圆管形压电换能器的耦合振动分析

基于FeGa/PZT圆柱复合梁的多向风能采集器研究

2018年全国声学大会

作者：徐洁林书玉陕西师范大学陕西省超声学重点实验室

0引言径向极化圆管形压电换能器广泛用于滤波器,传感器,变送器和执行器,以及无损检测,医疗诊断,水下信号和超声波马达。大尺寸有限长压电圆柱形换能器可以增加辐射区域,增大辐射范围。D.D.Ebenezer利用压电薄壳理论模型分析了径向极化... 详细信息

0引言径向极化圆管形压电换能器广泛用于滤波器,传感器,变送器和执行器,以及无损检测,医疗诊断,水下信号和超声波马达。大尺寸有限长压电圆柱形换能器可以增加辐射区域,增大辐射范围。D.D.Ebenezer利用压电薄壳理论模型分析了径向极化压电圆管。W.Larbi研究了径向极化的压电壳体

关键词：压电换能器耦合振动径向极化压电圆管

来源： cnki会议评论

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基于FeGa/PZT圆柱复合梁的多向风能采集器研究

作者：江雪玲西南交通大学

学位级别：硕士

近年来,无线传感网络(WSN)和微机电系统(MEMS)迅速发展,采用传统电池供电方式为无线传感器和低功耗电子设备供能存在着诸多不足,通过环境能量采集转换技术实现电子设备的自供能是一种有效的方案。风能作为自然界中广泛存在的清洁能源,... 详细信息

近年来,无线传感网络(WSN)和微机电系统(MEMS)迅速发展,采用传统电池供电方式为无线传感器和低功耗电子设备供能存在着诸多不足,通过环境能量采集转换技术实现电子设备的自供能是一种有效的方案。风能作为自然界中广泛存在的清洁能源,对其的采集利用成为当前的研究热点。由于环境风能的多向性,多向风能的采集研究成为风能采集器的主要发展方向之一。目前提出的风能采集器大多采用矩形薄片梁结构,仅能实现特定方向风能的有效采集,环境适应性较差。为了实现多向风能的有效采集,本文创新性的提出一种基于FeGa/PZT圆柱复合梁的风能采集器,通过仿真及实验对其性能进行了研究。为了提升该采集器的性能,对钝体结构进行了优化设计及实验研究。本文的主要研究内容如下:(1)为了实现多向风能的采集,对多向风能采集器的结构进行了设计。选择采用FeGa细圆柱梁作为悬臂梁,高性能PZT陶瓷圆管PT120.0作为换能元件。由于圆柱梁结构的对称特性,可沿二维截面各方向弯曲振动,实现多向风能的响应及收集。(2)建立了风能采集器的理论分析模型。通过多物理场耦合仿真分析了采集器的模态以及输出特性。通过二维流场仿真分析了方柱钝体在不同方向风作用下的气动特性。通过流固耦合仿真分析初步验证了采集器的多向性能。实验结果表明,多向风能采集器的最优负载为2.2MΩ。方柱和圆柱钝体采集器的输出电压随着风速增加而增加。在8m/s风速下,方柱钝体采集器可获得0.495μW的最大功率。由于结构的优势,圆柱钝体采集器在各方向的输出更加均匀,多向性更好,而方柱钝体采集器的输出性能更好。验证了基于FeGa/PZT圆柱复合梁的风能采集器的多向性能。(3)结合方柱与圆柱钝体的优势,提出一种多齿钝体。二维流场仿真分析显示,6齿和8齿结构的升力幅值较大,具备较好的气动性能和多向性。实验研究表明,在整个风速范围1.5～8m/s内,6齿和8齿钝体展现出比10齿和12齿钝体更好的采集性能。在风速为5～8m/s时,方柱钝体的输出电压和功率高于10齿和12齿钝体,低于6齿和8齿钝体。(4)为了提升风能采集器的输出性能,提出一种X型钝体。二维流场仿真分析结果显示,夹角为90°～140°的X型钝体的气动性能要优于传统方柱钝体。实验结果表明,角度为90°～140°的X型钝体的输出性能要比角度为40°～80°的X型钝体更好。在8m/s风速下,140°的X型钝体可获得2.44V的RMS电压和2.71μW的功率。叶片夹角为90°-90°和80°-100°的X型钝体,在各方向的输出更加均匀。相较于传统方柱钝体,X型钝体的风能采集性能在较高风速下显现出极大的优势,且占用的空间更小,可以有效提高多向风能采集器的输出性能。

关键词：风能采集多方向圆柱梁压电圆管钝体优化

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有限长压电薄圆管的等效电路和机电耦合系数

声学学报 1979年第3期 161-168页

作者：穆廷荣中国科学院声学研究所

本文给出了径向极化薄压电圆管的等效电路和机电耦合系数.这个等效电路是一个四端网络.用电弹短路振方式和压电方程式求出换器内的能量,再用换能器的线性方程和换能器的内能得到等效电路的参量和方程式:这种推导换能器等效电路的方法能... 详细信息

本文给出了径向极化薄压电圆管的等效电路和机电耦合系数.这个等效电路是一个四端网络.用电弹短路振方式和压电方程式求出换器内的能量,再用换能器的线性方程和换能器的内能得到等效电路的参量和方程式:这种推导换能器等效电路的方法能应用于其它的换能器.用换能器内的机电耦合能、弹性能和电能求得换能器的机电耦台系数。

关键词：方程式路振四端网络方程换能器传感器测深仪机电耦合压电圆管耦合系数耦合因数等效电路等值电路有限长

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圆管换能器预应力技术研究

圆管换能器预应力技术研究