磁夹外伸梁调频的压电旋转发电机研究

来源 :浙江师范大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jkhy66
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
为提高压电发电机可靠性、环境适应性,提出一种磁夹外伸梁调频的压电旋转发电机,即利用旋转磁铁激励磁夹式压电外伸梁构造压电发电机,从理论和试验两方面对其发电特性进行了研究,具体内容如下:1.建立了磁夹式压电外伸梁的有限元仿真模型,分析了宽度比、厚度比及杨氏模量比等因素对压电振子应力分布和变形的影响规律,以及夹持间距(夹持磁铁与受夹持磁铁相邻磁极间初始距离)和跨度比(固定端到夹持磁铁中心的跨度与其最大值之比)对其应力分布、固有频率及振型的影响规律,结果表明:(1)应力差随杨氏模量比/夹持间距/跨度比增大而减小,存在最佳的宽度比和厚度比使其应力分布较均匀;外伸梁端部位移随宽度比/厚度比/杨氏模量比增大而减小;(2)磁夹式压电外伸梁一阶固有频率随夹持间距/附加质量增大而减小、随跨度比增大而增大,且其一阶振型下压电晶片同一表面电荷极性相同、发电效果较好。2.建立了激励磁铁与受激磁铁间激振力的有限元仿真模型,研究了激励距离/磁铁厚度比/磁铁直径比/磁铁数量比(激励磁铁数与其最多均布数之比)对激振力的影响规律;建立了压电发电机动力学模型、设计了相应的MAPLE仿真程序,研究了磁铁数量比/等效刚度/阻尼比/附加质量对其输出性能的影响规律,结果表明:(1)激振力幅值随激励距离增大而减小、随磁铁厚度比增大而增大,存在最佳的磁铁直径比和磁铁数量比使其幅值最大;(2)激振力波形和磁铁直径比/磁铁数量比有关;随磁铁数量比增大,激振力从半正弦波变为正弦波激励,继而变为偏置的正弦波激励;(3)存在使振幅放大系数出现最大谐振峰的最佳磁铁数量比,且最大谐振峰幅值随阻尼比增大而减小、谐振峰数随磁铁数量比增大而减少;(4)存在多个使振幅放大系数出现谐振峰的最佳转速,且最佳转速随等效刚度增大而增大、随附加质量增大而减小。3.为验证理论与仿真结果的正确性,制作了试验样机并进行了测试,获得了激励距离/附加质量/磁铁数量比/夹持间距/跨度比对输出电压的影响规律;在此基础上研究了夹持间距/跨度比/负载电阻对输出功率的影响规律,结果表明:(1)输出电压谐振峰幅值随激励距离/跨度比增大而减小、随夹持间距增大而增大;(2)存在使输出电压出现最大谐振峰的最佳磁铁数量比,且谐振峰数随磁铁数量比增大而减少;(3)存在多个使输出电压出现谐振峰的最佳转速,且最佳转速随夹持间距/附加质量增大而减小、随跨度比增大而增大;(4)其它条件不变、转速为234r·min-1及负载为200KΩ时,发电机输出功率最大(约为10mW)。
其他文献
李华被称为唐代古文运动的先驱,对唐代散文的发展影响深远。对李华古文的研究,有助于加深对古文运动的发展过程,前期的特点以及唐代散文发展状况的了解。另外,由于李华特殊的
语气词在汉语共同语和方言语法中具有重要地位。一直以来方言语气词研究都是方言研究的重要组成部分,是揭示一地方言特色必不可少的研究内容。本文以竹山柳林话语气词为研究
目的:DNA损伤修复反应(DNA damage response,DDR)的平衡对基因组稳定与细胞稳态的维持至关重要。细胞周期检验点激酶2(Cell Cycle Checkpoint Kinase2,CHK2)作为DNA损伤修复应答
电活性聚合物是在电场的激励下,尺寸和形状发生显著改变的一类聚合物。介电弹性体是典型的电活性聚合物材料,在发电、驱动等领域,特别是在可再生能源发电领域极具应用前景。介电弹性体发电机发电原理是基于可变电容器发电机理,可通过发电循环将机械能转换为电能,具有柔顺性好、耐冲击、能量密度高、易加工及噪音低等优点。本文对推挽式发电机进行了研究,研究内容及主要结论如下:建立对称式电路与非对称式电路的升压模型,并通
美国白蛾[Hyphantria cunea(Drury)]属于鳞翅目(Lepidortera)灯蛾科(Arctiidae),是我国农、林业检疫害虫,对我国的生态环境和社会经济发展造成了严重损害。为更全面地了解美国白蛾天敌种类,探究美国白蛾天敌复合体的组成以及其内部种群间的互作关系,为我国美国白蛾的生物防治提供新思路和方法。本研究对中国沈阳地区美国白蛾种群的天敌复合体进行了研究,主要研究结论如下:(
[目 的]研究miR-34a在体外和体内对肺腺癌细胞侵袭、迁移、增殖及克隆等恶性生物学行为的影响,以及miR-34a在肺腺癌恶性生物学行为中的可能靶点,并在组织样本层面验证miR-34a
随着美国2017年发起的Me Too运动席卷全球,女性反对侵害,追求权益的呼声愈来愈高,这场运动在中国也悄然兴起。TED作为全球思想传播平台,多年来在女性主义话题也多有发声,而中
行为保全制度设立的目的在于通过“未审先判”的方式,避免知识产权权利人因诉讼结果的滞后性而造成难以弥补的损害,从而及时保障权利人的权利。“难以弥补的损害”则是适用行
陈子龙作为明代后期的文坛领袖,在各种文学形式的实践上都取得了比较大的成就。学界对陈子龙的诗词研究已经比较全面,而对于其散文的研究,特别是对序跋文本身以及与之相关的
在《民法总则》颁布之前,民法学界就民事法律行为之决议行为的制度安排曾产生过激烈争论,焦点之一便是应否将农民集体决议行为纳入“决议行为”制度的调整范围,以求为农民集