检索结果-南通市图书馆

仿生鳞片针织结构自供能传感织物的制备及其性能

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纺织学报 2023年第2期44卷 135-142页

作者：牛丽刘青陈超余蒋高明马丕波江南大学针织技术教育部工程研究中心江苏无锡214122

为研究仿生鳞片针织结构自供能传感织物结构对其性能的影响,利用针织成形工艺将锦纶纱线、聚四氟乙烯纱线及镀银锦纶纱线设计并制备三维仿生鳞片针织结构,形成基于仿生鳞片针织结构的自供能传感织物,并对其性能进行研究。结果表明:该仿... 详细信息

为研究仿生鳞片针织结构自供能传感织物结构对其性能的影响,利用针织成形工艺将锦纶纱线、聚四氟乙烯纱线及镀银锦纶纱线设计并制备三维仿生鳞片针织结构,形成基于仿生鳞片针织结构的自供能传感织物,并对其性能进行研究。结果表明:该仿生鳞片针织结构自供能传感织物可大规模织造,其电学输出性能受鳞片与间隔部分接触面积的影响,可通过调节纵向间隔来调控其电学性能;织物的各向异性与鳞片的纵向间隔及排列方式有关,小纵向间隔、叠瓦状排列方式下的应变强化特征明显,可提供较强的支撑性;该自供能传感织物保持织物内在舒适性的同时,兼具智能性与功能性,满足柔性与防护性需求。

关键词：锦纶聚四氟乙烯仿生鳞片结构全成形针织技术自供能传感织物智能纺织品各向异性材料

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流致涡激振动压电发电风能采集技术模拟研究

振动与冲击 2022年第23期41卷 168-174,200页

作者：杜小振 P.A.Mbango-Ngoma 常恒张咪王宇山东科技大学机械电子工程学院山东青岛266590

为了实现风能驱动压电能量采集器振动发电,给野外生态环境检测传感器长期供能。研究流致涡激振动将层流风能转换为高频振动,提高压电发电效率。基于ANSYS软件流场分析的CFD数值仿真分析软件建立涡激振动尾流区域流场压电俘能发电模型。... 详细信息

为了实现风能驱动压电能量采集器振动发电,给野外生态环境检测传感器长期供能。研究流致涡激振动将层流风能转换为高频振动,提高压电发电效率。基于ANSYS软件流场分析的CFD数值仿真分析软件建立涡激振动尾流区域流场压电俘能发电模型。设置多个流场激振特性监测点,分析流经钝体产生的涡街脱落尾流区空气压强,模拟波动气压驱动压电振动发电输出特性。采用三种钝体结构分析不同风速作用下钝体尾流区域漩涡脱落特性,研究钝体尾流区压力变化情况,优化系统气流动态特性,获取最佳能量采集区域。将涡激振动引起的波动空气流场与聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride, PVDF)压电薄膜结构结合,分析流致涡激压电薄膜振动变形特性与和输出电能。结果表明:尾流区域各点振动强度存在较大差别;风速增加,涡激振动频率增显著加;三角形钝体尾流区涡激振动强度较高,压电发电输出能量提高。

关键词：风能涡激振动(VIV) 压电能采集聚偏氟乙烯(PVDF) 自供能

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振动能量采集与振动控制序

力学学报 2023年第10期55卷 2091-2093页

作者：张文明赵林川邹鸿翔上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室上海200240 湖南工程学院机械工程学院湖南湘潭411104

振动是自然界中常见的现象,振动超过一定限度时,会对人体、设备和设施造成损伤.研究人员一般从两个方面处理振动:一方面采用振动控制技术,包括吸振、隔振、减振等,降低从振动源传输到主体的振动能量;另一方面采用能量采集技术,将振动能... 详细信息

振动是自然界中常见的现象,振动超过一定限度时,会对人体、设备和设施造成损伤.研究人员一般从两个方面处理振动:一方面采用振动控制技术,包括吸振、隔振、减振等,降低从振动源传输到主体的振动能量;另一方面采用能量采集技术,将振动能量转换为电能,并储存起来为低功耗电子设备供电,即能量的重新分配与利用.振动能量采集与振动控制具有相通的力学原理与方法.近年来研究者们对振动能量采集与振动控制进行了深入研究,实现自供能传感、重大装备减振降噪、自反馈振动控制等,促进我国高端智能化装备研制,助力国家“双碳”目标实现.

关键词：振动能量采集振动控制设备供电振动源减振降噪自反馈自供能

基于摩擦纳米发电机的自供能低频振动传感器研究

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机械工程学报 2022年第20期58卷 158-165页

作者：魏斌庞洪臣杨芳赵志强钟英豪黄喜利林芳潘新祥广东海洋大学电子与信息工程学院湛江524088 广东海洋大学机械与动力工程学院湛江524088

设计了一种基于摩擦纳米发电机(Triboelectric nanogenerator,TENG)的自供能低频振动传感器(Low-frequency sensor,LV-TENG),结合TENG发电理论和电学仿真阐明了该传感器电信号产生的基本原理,证明了LV-TENG在无需外接电源情况下即可实... 详细信息

设计了一种基于摩擦纳米发电机(Triboelectric nanogenerator,TENG)的自供能低频振动传感器(Low-frequency sensor,LV-TENG),结合TENG发电理论和电学仿真阐明了该传感器电信号产生的基本原理,证明了LV-TENG在无需外接电源情况下即可实现对二维振动的监测。COMSOL软件仿真分析表明,基于TENG独立层工作模式,当带电聚四氟乙烯(PTFE)小球振动时,两侧电极输出电信号与小球振幅存在较强的线性关系。通过传感器振动特性试验,定量分析了不同振动角度下LV-TENG输出电信号与外部振动参数之间的关系。根据输出电信号特征量,所设计的LV-TENG可实现振动状态的精准判断。

关键词：摩擦纳米发电机自供能振动传感器

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石墨烯在自供能传感系统中的应用

物理化学学报 2022年第1期38卷 127-142页

作者：胡聪胡俊斌刘梦然周玉成戎家胜周建新南京航空航天大学纳米科学研究所机械结构力学及控制国家重点实验室纳智能材料器件教育部重点实验室南京210016

随着现代社会智能化的加速发展,传感系统中传感器的数量、密度和分布范围不断增加,传统的供能方式难以满足如此复杂多变的传感器供能需求,从周围环境中收集能量并转化为电能的自供能传感器件是解决这一难题的有效途径。石墨烯不仅具有... 详细信息

随着现代社会智能化的加速发展,传感系统中传感器的数量、密度和分布范围不断增加,传统的供能方式难以满足如此复杂多变的传感器供能需求,从周围环境中收集能量并转化为电能的自供能传感器件是解决这一难题的有效途径。石墨烯不仅具有优异的传感性能,而且在各种能源器件中有广泛的应用,这为基于石墨烯的自供能传感器件设计提供了便利。近年来,人们已经研究和发展了多种多样的石墨烯自供能传感器件。本文基于自供能器件的基本能量供给原理,包括电化学供能、光伏供能、摩擦电供能、水伏供能以及热电、压电、热释电等其它供能,分别介绍了石墨烯在自供能传感器件中的应用,并展望了基于石墨烯的自供能传感器件的未来发展、挑战和前景。

关键词：石墨烯自供能传感器柔性电子智能系统

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自供电山体滑坡监测传感器的研制及应用

深圳大学学报(理工版) 2023年第6期40卷 649-656页

作者：汪峻峰陈淼胡阳吴颖辉戴杏怡梁启华杨景焜董必钦黄龙彪广东省海洋土木工程耐久性重点实验室深圳大学土木与交通工程学院深圳518060 深圳市低碳建筑材料与技术重点实验室深圳大学土木与交通工程学院深圳518060 广东省光电子器件与系统教育部重点实验室深圳大学物理与光电工程学院深圳518060

偏远山区作为滑坡易发区,受限于供电困难和安装成本高等问题,难以普及设站观察、卫星遥感等山体滑坡监测方法,为此提出一种基于摩擦纳米发电机(triboelectric nanogenerator, TENG)的自供能传感器,用于预警山体滑坡.该传感器为圆管状自... 详细信息

偏远山区作为滑坡易发区,受限于供电困难和安装成本高等问题,难以普及设站观察、卫星遥感等山体滑坡监测方法,为此提出一种基于摩擦纳米发电机(triboelectric nanogenerator, TENG)的自供能传感器,用于预警山体滑坡.该传感器为圆管状自供能传感器,使用聚四氟乙烯(polytetrafluoroethylene,PTFE)和铝(Al)作为传感单元的摩擦层,通过圆管内外磁铁的磁力作用使两摩擦层接触并跟随磁铁发生相对滑动.通过COMSOL软件仿真分析该传感器工作原理,并设计实验确定摩擦层材料宽度最优值.该自供能传感器具有磁体材料驱动内部TENG的新颖的结构和传感机制,分析其在不同相对滑动速度和分离距离下的输出电信号可得,当相对滑动速度为0.05 m/s时,输出电压为1.31 V,输出短路电流为0.17μA.在实验室模拟山体滑坡时,该自供能传感器输出电压为2.5 V,能够准确检测滑坡位置.研究拓展了TENG在地质灾害监测领域的发展和应用,为构建自供能传感器和自驱动系统提供了良好的选择.

关键词：人工智能传感器技术摩擦纳米发电机自供能山体滑坡预警自驱动系统

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自供能式同步电荷提取与电压翻转电路研究

自供能式同步电荷提取与电压翻转电路研究

作者：王岳成长春工业大学

学位级别：硕士

随着计算机技术与集成电路的发展,无线传感网络得到了广泛的应用。压电能量收集技术(Piezoelectric Energy Harvesting,PEH)作为环境能量收集中的新兴技术,具有不受天气因素影响、结构简单、易于集成化、绿色可持续等优点,越来越受到广... 详细信息

随着计算机技术与集成电路的发展,无线传感网络得到了广泛的应用。压电能量收集技术(Piezoelectric Energy Harvesting,PEH)作为环境能量收集中的新兴技术,具有不受天气因素影响、结构简单、易于集成化、绿色可持续等优点,越来越受到广泛的关注。采用压电能量收集技术为无线传感网络供应能量,可以满足无线传感网络应用在各种环境的需要。本文在研究国内外压电能量收集技术的基础上,分析部分接口电路的工作原理,对比接口电路的优势及其局限性,提出一种自供能式同步电荷提取与电压翻转电路。论文主要工作有以下几个方面:(1)压电能量收集技术的发展及基础理论研究。介绍了压电能量收集技术的发展历程,并结合压电能量收集技术的基本理论,得到了在不同边界条件下的压电方程,介绍了压电元件的力学等效模型和电路等效模型。(2)自供能式同步电荷提取与电压翻转电路的设计与优化。对比常见的压电能量收集接口电路,对同步电荷提取与电压翻转电路的拓扑结构优化改进,理论证明,优化的接口电路在实现与原电路相同的功能同时,进一步加快了电荷提取和电压翻转完成时间,使接口电路的回收功率进一步提高。同时针对接口电路的开关供能问题,本文将电子开关应用到接口电路中,提出了一种自供能式同步电荷提取与电压翻转电路,同时省略了电子开关中部分具有压降损耗的二极管,进一步减少了该自供能接口电路的能量损耗,并且对自供能式同步电荷提取与电压翻转电路进行仿真验证。(3)自供能式同步电荷提取与电压翻转电路实验验证。搭建压电能量收集接口电路的实验平台并验证电路的可行性,结果表明,本文设计的自供能式同步电荷提取与电压翻转电路可以在无需外界提供额外的能量条件下获得较高的回收功率,并且其在较低阻值的负载范围内的回收功率不会随着负载阻值变化而改变,最大回收功率相比经典能量回收电路提高大约600%。

关键词：压电能量收集接口电路自供能同步电荷提取电压翻转

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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自供能气体传感器研究进展

电子科技大学学报 2018年第1期47卷 139-146页

作者：谢光忠王斯谢法彪苏元捷电子科技大学光电信息学院电子科技大学电子薄膜与集成器件国家重点实验室成都610054

小尺寸、免维护、可移动的自供能系统尤其是自供能传感器具有非常广阔的应用前景。自供能系统本身可以从周围环境中收集能量并且转化为电能,为系统中各种功能器件的运行提供电源,因此自供能系统可以完全独立地实现特定的功能,而且能持... 详细信息

小尺寸、免维护、可移动的自供能系统尤其是自供能传感器具有非常广阔的应用前景。自供能系统本身可以从周围环境中收集能量并且转化为电能,为系统中各种功能器件的运行提供电源,因此自供能系统可以完全独立地实现特定的功能,而且能持续地工作。将收集环境中风能、太阳能、机械能等微小能量的自供能系统应用到气体传感器领域的研究十分有意义。目前,自供能气体传感器的实现有两种方式:一种是发展能收集环境中能量的设备去驱动传统的传感器,另外一种是自供能有源传感器,而第一种自供能气体传感器可以通过自身收集环境能量并对气体做出响应。该文对目前国内外基于收集风能、机械能以及太阳能的自供能气体传感器的设计方法、工作原理和特点进行了总结,为今后一体化集成式自供能气体传感器的研制提供参考。

关键词：能源气体传感器纳米发电机自供能传感器

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面向轻体无人船舶的自供能毛细波推进器研究

推进技术 2022年第10期43卷 463-468页

作者：田鹏昊谭杰姜东岳陈贵军东明大连理工大学能源与动力学院辽宁大连116024

毛细波推进器作为一种新型动力装置在无人船舶、医疗机器人等领域有着应用前景,然而其能量供给方式与推力特性之间的关系有待深入探索。本文提出一种基于摩擦纳米发电机的毛细波推进器,其可利用环境中的风能、波浪能等作为能量源,驱动... 详细信息

毛细波推进器作为一种新型动力装置在无人船舶、医疗机器人等领域有着应用前景,然而其能量供给方式与推力特性之间的关系有待深入探索。本文提出一种基于摩擦纳米发电机的毛细波推进器,其可利用环境中的风能、波浪能等作为能量源,驱动介电润湿单元产生毛细波,并利用反推力推进船舶。在输出电压520V,频率5Hz的情况下,成功实现对一重量为3.42g的泡沫船实现推进。本文探索了一种不依赖传统能源与结构的新型船舶推进模式,为今后轻型船舶的动力提供了新的解决思路。

关键词：介电润湿毛细波推进器无人轻体船自供能