【摘 要】
：
生产生活中存在很多强度低于0.5g且频率低于50Hz的低幅低频三维环境振动,例如桥梁建筑的振动、路面的振动、树木的摆动等。这些振动环境存储着大量的机械能,可通过特定的采集结构进行采集转化。目前国内外学者研制的压电振动俘能器普遍难以实现将三维、宽频带采集功能集中到一种结构上。为实现三维宽频带振动能量采集功能的有机结合,设计了一种多层结构的Z型压电振动俘能器。通过Z型结构引入非线性质量以拓宽采集频带,
论文部分内容阅读
生产生活中存在很多强度低于0.5g且频率低于50Hz的低幅低频三维环境振动,例如桥梁建筑的振动、路面的振动、树木的摆动等。这些振动环境存储着大量的机械能,可通过特定的采集结构进行采集转化。目前国内外学者研制的压电振动俘能器普遍难以实现将三维、宽频带采集功能集中到一种结构上。为实现三维宽频带振动能量采集功能的有机结合,设计了一种多层结构的Z型压电振动俘能器。通过Z型结构引入非线性质量以拓宽采集频带,利用Z型结构的纵向和横向的不稳定性实现了三维度振动能量采集。首先,建立了 Z型压电振动俘能器静力学、动力学模型,并利用COMSOL进行三维模型仿真以验证数学模型的准确性。静力学仿真结果表明:梁的末端位移是由耦合弯矩、耦合力共同作用的结果,与数学模型预测结果高度一致。动力学仿真结果表明:梁的折叠层数越多、宽度越大、长度越大模态降频效果越好。当梁的折叠层数为7层、宽度为25mm、长度为60mm、折叠角度为12°时,100Hz以内的模态数量达到了 11个,验证了 Z型梁低频多模的非线性特点。其次,进行了Z型压电振动俘能器的机电耦合仿真和实验分析,仿真和实验结果表明:当俘能器层数为7层、激励强度为0.8g时,在5-40Hz范围内采集电压峰值多达4个,最大电压在16V以上,最大输出功率可达0.18mW。横向和纵向采集输出最大电压均在10V以上,电压峰值数量均在5个以上,最大输出功率分别达到0.108mW和0.053mW,验证了 Z型压电振动俘能器的三维采集功能。然后,搭建了阵列实验平台,研究了Z型压电振动俘能器的阵列采集性能。实验结果表明:当阵列数为12、激励强度降低到0.2g时,15-40Hz范围内的阵列并联输出电压近90%在4V以上,17-40Hz范围内的阵列串联输出电压几乎都在5V以上,甚至23-33Hz整个频率范围内输出电压都在10V以上。并联阵列采集的最大输出功率可达0.864.5mW,验证了 Z型压电振动俘能器具有优异的采集性能。最后以Z型压电振动俘能器阵列输出作为电源,选用无线开关组件进行无线信号传输试验。试验结果表明:最大传输距离大于50m,最大供电速率大于1Hz,信号接收成功率大于95%,验证了阵列输出电能用于无线设备正常供电的可行性。图[93]表[3]参[84]
其他文献
随着核能的发展,放射性废物的处理也逐渐成为一个不容忽视的问题。放射性废物中含有约1%的放射性碘元素,这些放射性碘元素容易在人体内富集并引起癌症,必须将其妥善处理防止其进入自然界中。由于碘元素的性质不同于铀、钚等元素,目前常用的放射性废物处理手段不适用放射性碘的处理。为满足放射性碘元素的固化需求,本文研究了几种适用于固化碘的玻璃材料。针对固化放射性碘元素的需求,本论文中制备了多种备选的固化体材料,并
城市是人类文明进化的成果。城市生活给我们带来便利的同时,也带来了不可避免的问题,其中,垃圾的产生和处理就是城市建设不得不面对的一个问题。目前在全国范围内600多座大中型城市中,有近400座城市面临“垃圾围城”问题,有四分之一的城市垃圾无处堆放,垃圾中转站的建设迫在眉睫。政府掌握国家权力,政府的不同处理方式,会在邻避冲突事件中,带来完全不同的结果,作为一种邻避设施,垃圾中转的建设不可避免的会造成邻避
含硫型极压耐磨剂大多是以硫醇和烯烃为原料制备而得,这样会造成环境污染同时消耗大量石油化工产品,随着人们环保意识的增强和资源的枯竭,开发天然原料制备含硫的极压抗磨剂
液相分离法包括液相萃取法和液相色谱法,它是现代分析化学领域常用的快速、经济、便捷的分离分析手段。随着人们环保意识的不断提高,超微量液相分离法逐渐成为分离分析方法的主流手段。超微量液相分离法包括单滴液相微萃取(浸没式和顶空式)和超微量液相色谱法。然而这些方法依然存在信号强度弱、灵敏度不高等缺点。近年来的研究发现,不同种类的纳米材料表现出良好的性能,如光学性能、催化性能、磁性、吸附性能等,可用于增强超
研究背景踝关节扭伤是日常生活中的常见疾病与多发疾病,踝关节扭伤在所有关节扭伤中位列第一,在常见的运动相关性下肢损伤位列第二,约占所有肌肉骨骼系统损伤的2%,约占骨科急诊的6%-12%。在英国,急诊中约有3%-5%是踝关节扭伤,相当于每天发生5600次踝关节扭伤或每年100-150万次踝关节扭伤。无论是高水平的运动员还是普通人,都可能因为运动不慎或者行走时注意力不集中等原因发生踝关节的扭伤。关于踝关
随着对产品表面质量要求的提高和微细加工技术的不断进步,对微表面形貌的测量技术提出了更高的要求,而由于光学测量法具有非接触性、高精度、能够进行全场测量等特点,越来越
笃斯越橘具有极高的抗寒能力,目前关于笃斯越橘的研究多集中在其果实品质和生理栽培等方面,而关于笃斯越橘适应逆境胁迫分子机理的研究却较少。因此,挖掘笃斯越橘中抗性基因,探究其在逆境胁迫下的分子机理,对培育抗逆越橘新品种具有重要意义。WRKY转录因子参与了植物的生长和发育过程中对逆境胁迫的响应,通过WRKY基因调控和表达有助于提高植物对逆境条件的适应能力。本研究以笃斯越橘组培苗为试材,克隆得VcWRKY
胶质瘤是神经胶质细胞癌变所产生的最常见的颅脑恶性肿瘤,其中胶质母细胞瘤(GBM)是恶性程度最高、最具有侵袭性的一类胶质瘤,易对化疗和放疗产生耐药性,因此,胶质母细胞瘤病人的复发率高,一年生存率低。此外,胶质母细胞瘤的发病机制复杂,且尚不清楚。因此,深入了解胶质母细胞瘤发生的分子机制,设计靶向药物,可以为胶质母细胞瘤治疗提供新的线索。活化T细胞核因子(NFATs)是一类转录因子家族,具有多向调节功能
本文以宿松方言词汇代际比较为切入点,多角度考察老中青三代词汇的使用差异,并由此考察宿松方言词汇的变化。研究方法主要为田野调查法、定量与定性结合法、对比分析法。宿松方言词汇代际间共性与差异并存。宿松方言词汇在不同代际的变化速度不一,老中两代之间的变化速度慢于中青两代。不同语义类的词汇变化速度也不一样,亲属、天文、农业、红白大事等几类词汇变化最活跃。总体而言,不同语义类词汇老中两代的差异主要体现为中年
随着社交网站和社交软件的兴起,社交网络的规模日趋复杂和庞大。从网络中挖掘内聚子图已经成为近年来社交网络分析中的一个重要研究方向。然而,现有社区模型问题的探讨大多基于网络拓扑结构,忽略了现实网络中节点具有的丰富属性信息。其中通过用户参与度和关系强度提出的k-truss模型,捕捉了积极参与网络的用户以及用户之间的强连接程度,然而该模型却未考虑用户的属性。为此,本文针对目前社交网络中社区检测问题存在的不