压电元件论文_靳遥,李永川,马腾,刘忠侠

导读:本文包含了压电元件论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译,主要关键词:结构,元件,抑制,谐振器,悬臂,裂纹,半径。

压电元件论文文献综述

靳遥,李永川,马腾,刘忠侠[1](2019)在《基于横向振动模式的压电元件研究》一文中研究指出为了解决大规模超声阵列中压电元件电阻抗匹配难度增加的问题,提出一种多层的基于横向振动模式的压电元件构造方法。利用压电陶瓷具有多种振动模式的特性,将基于厚度振动模式工作的压电元件转换为基于横向振动模式工作,在此过程中,压电元件振动方向不变,电极面积增加,间距减小从而其固定电容增加,电阻抗降低。该文提出了一种双层结构模式转换压电元件的构造方法,结合仿真分析,设计了基于横向振动模式压电元件,不进行阻抗匹配,其电阻抗降至约50Ω。(本文来源于《压电与声光》期刊2019年04期)

曹胜捷[2](2019)在《应用于风机叶片裂纹定位的新型压电元件分析》一文中研究指出风机叶片在复杂交变载荷的长期作用下极易发生结构损伤,严重时将造成安全事故和财产损失。因此,及时、高效地检测出风机叶片存在的结构损伤具有重要意义。采用Lamb波损伤定位技术则可实现对风机叶片裂纹进行实时在线定位检测。对于Lamb波损伤定位技术,需要压电元件激发Lamb波。然而传统压电元件驱动性能小,需多个压电元件阵列使用,且压电元件在平面内呈各向同性,激发的Lamb波信号其能量分散整个区域,多余的信号被传感器接收,不能突出特征信号,增加了对风机叶片裂纹定位的难度。本文设计一种交叉环形电极压电元件,解决Lamb波损伤定位技术中激励元件在平面内无法提供高的自由应变和夹持应力问题。依据压电方程,建立交叉环形电极压电元件径向夹持力与自由位移的输出方程。利用ABAQUS软件对该压电元件进行电场和力学分析,以确定其极化电压和静力学性能。结果表明,交叉环形电极压电元件极化电压为普通形电极压电元件的1/3,实现低电压对压电元件极化;交叉环形电极压电元件的径向夹持力达到传统普通形电极压电元件的2.6倍,径向自由位移达到普通形电极压电元件的2.8倍,实现平面内大位移、大推力输出。设计一种局部环形电极压电元件,实现压电元件平面内定向产生应力波,提高裂纹定位精度。对局部环形电极压电元件进行静力学分析,研究电极结构参数对其静力学性能的影响。结果表明,局部环形电极压电元件有电极区域的径向夹持应力能达到无电极区域的12.2倍,有电极区域的径向自由应变达到无电极区域的2.6倍,在平面内表现出明显的正交异性,产生定向应力波;减少分支电极中心距、增大电极宽度以及减少压电元件厚度有利于提高局部环形电极压电元件有电极区域的静力学性能。利用ABAQUS软件建立风机叶片表面裂纹定位的有限元模型。采用局部环形电极压电元件激发Lamb,运用Lamb波无基准损伤定位技术对风机叶片不同位置的表面裂纹进行定位。仿真分析得到的表面裂纹位置与实际的表面裂纹位置二者相对误差分别为(6.5%,4.6%)、(5.0%,4.2%)。结果表明,无基准Lamb波损伤定位技术能准确对风机叶片表面裂纹进行定位和成像,且成像效果更为直观、清晰。(本文来源于《河南科技大学》期刊2019-05-01)

王晓辉[3](2018)在《基于压电元件的声能量收集装置设计》一文中研究指出声能回收技术是新能源研究开发的方向之一,尤其是近年来微机电系统与物联网等技术的快速发展,促使无线传感器、无线通信、射频识别(RFID)和嵌入式系统等为代表的低功耗高新技术突飞猛进,如何实现这种清洁无污染能源为低功耗设备供能,成为世界各国研究的热点。基于此,本文研究了一种基于Helmholtz谐振器和圆形压电振子组成的声能回收器。谐振器的入射声波经Helmholtz谐振器进行放大,被放大的声波作用于Helmholtz谐振器底部的圆形压电振子,由声压作用后圆形压电振子产生振动,通过压电片的压电效应将声能转换为电能。建立了附有压电片的圆形金属衬底压电换能器的等效集中参数理论模型,分析声能回收器的声电转换原理,研究压电片半径对声能回收器的影响。仿真结果表明,压电片半径与金属衬底半径比为0.8时,发电效果最好。在入射声压为1 Pa(94 dB),声波频率为1188 Hz,负载电阻为3.7 K?时,最大输出功率为12.7μW。此外,本文提出了一种新型的Helmholtz谐振器与压电悬臂梁组成的声能回收装置,巧妙的将声波导管作为压电悬臂梁的质量块,达到了功能复用的效果;新型声能量回收装置具有较好的声波放大与发电效果,实验表明在谐振状态下可将声波放大7倍,在入射声压为2Pa(100 dB),频率为150 Hz时,声能回收装置的最大输出功率为2.4μW。(本文来源于《南京邮电大学》期刊2018-11-14)

高林[4](2017)在《基于压电元件的充液容器结构晃振主动控制研究》一文中研究指出大型飞机如民航机机翼油箱中的油液晃动会严重干扰飞行操控的稳定性,同时也会造成油箱结构连接件松动,结构局部磨损或出现疲劳断裂,影响飞机飞行安全。油液晃动与油箱支撑结构自身振动相互作用又会产生液固耦合的晃振问题。为了解决这个问题,目前主要采用的是布置隔板、增加阻尼等被动控制的方法。然而这些方法不可避免地加重了飞机结构,而且控制精度低,适应性也较弱。针对被动控制方法存在的问题,本文研究利用压电驱动器作为主动控制元件来抑制晃振。本文用一个自由端部带有充液容器的压电悬臂结构系统来研究机翼油箱结构系统晃振特性主动控制。控制设计需要精确的建模,首先利用有限元方法对无充液情况下的压电悬臂结构进行模态分析并推导出其模型状态空间表达式。其次利用质量摆等效力学模型描述容器中液体晃动并推导出状态空间表达式。然后将推导出的两个模型进行耦合得到整个系统晃振特性模型状态空间表达式。之后通过实验分别验证了充液水平为70%和90%情况下的耦合模型的频率响应曲线(Bode图),表明建立的带有充液容器的压电悬臂结构系统晃振特性模型及其状态空间表达式可用于控制设计。最后,分别运用极点配置法和基于μ综合的鲁棒控制法对所建模型及其状态空间表达式进行晃振控制,取得了较为良好的控制效果。(本文来源于《中国民航大学》期刊2017-05-15)

王玉海[5](2017)在《基于传统压电元件和含金属芯压电纤维的健康监测的研究》一文中研究指出基于Lamb波的结构健康监测技术能够在线实时地检测结构中的微小损伤,极大地维护了结构的安全性。本文利用传统压电元件和含金属芯压电纤维(MPF),深入研究了基于Lamb波的主动健康监测技术。首先,介绍了Lamb波的基本理论及其传播特性。分析了Lamb波的激励方法,对激励信号的参数进行了分析和选择。实现了软硬件的交互。其次,研究了层析法的原理,定义了不相关系数,并提出了损伤定位概率成像方法。根据结构健康监测系统的工作原理,搭建了实验平台,设计了损伤监测程序。计算了监测区域的空间分辨率,并分析了单损伤和多损伤的定位。再次,分析了针对不同检测原理的定位方法,并计算了空间分辨率与损伤识别之间的关系。研究了不相关系数与腐蚀程度的关系,判断了损伤的存在性,提出了腐蚀程度的识别方法。分析了椭圆因子对损伤定位结果的影响,并对腐蚀损伤和模拟损伤进行了定位。最后,针对传统方法需要Lamb波传播速度进行损伤定位的缺点,利用MPF花形传感器对Lamb波传感的方向性,提出了一种无需Lamb波波速信息的损伤定位方法。理论分析了MPF花形传感器的响应特性,通过冲击标定方法得到了花形传感器的电压响应幅值与Lamb波传播方向之间精确的函数关系。定义了一种损伤指标,并提出了基于角度识别的损伤定位方法,评估了监控区域的角度分辨率。实验结果表明,利用压电线阵和MPF花形传感器可以精确地对损伤进行定位成像。(本文来源于《南京航空航天大学》期刊2017-03-01)

苗波,朱春玲,朱程香[6](2016)在《平板压电除冰系统中压电元件排布规律研究》一文中研究指出针对压电振动除冰方法在工程上的可用性,以平面铝板为研究对象,采用有限元模型和结构动力学分析的方法,对平板压电除冰系统中压电元件的排布规律进行了研究。以平板长度方向上的截面为研究对象,用有限元分析方法研究了二维压电耦合模型的模态振型,选取了长度方向上叁阶模态振型为最佳除冰模态振型,并以此振型为后续叁维模型的基础振型。针对压电元件数量、压电元件相对贴片数量和压电元件贴片集中度这叁个不同的排布参数,利用叁维压电耦合有限元模型,以冰层与平板交界面处的弹性应变作为激励效果的直接体现参数,仿真分析了压电元件在平板宽度方向上的排布规律。仿真结果表明:压电元件在宽度方向上排布在中间位置和边缘位置,对结构均具有较好的激励效果,压电元件的布局要避开宽度方向上弹性应变较小的位置,因此对于分布在平板宽度方向边缘的压电元件,仍然可以在目标结冰区激励出较强的振动效果;在相同的接触面积下,减小压电元件的相对贴片数量,提高压电元件的贴片集中度,均可以提高压电元件对平板的激励效果,因此在实际应用中,在尺寸和粘接结构情况允许的情况下,尽可能选择尺寸较大的压电元件;并且当曲面上压电元件的贴片范围被限制的情况下,适当提升某一方向上压电元件贴片集中度,可以提高对平板结构的激励效果。灵活结合压电元件排布规律,可以设计出可行的压电元件排布方式,为压电除冰系统的工程研究提供借鉴和参考。(本文来源于《空气动力学学报》期刊2016年06期)

陈鹏程,陈伟,黄玉凤,蔡民[7](2016)在《基于压电元件的翼型流动控制技术研究》一文中研究指出飞机的增升减阻技术一直是流体力学研究的重点方向,增加飞机升阻比可以大大减小燃油的消耗,提升飞行性能。本研究提出一种基于压电元件的主动控制技术,即通过引入主动控制改善翼型周围流场的分离从而达到增升减阻的效果。本研究将以传统的30P30N翼型为研究对象,根据引入控制前后的对比来验证增升减阻的效果。除此之外,本研究将使用CFD仿真技术对翼型周围的流场进行仿真分析,建立合适的模型,并且与实验数据形成对比。最后本研究将讨论主动控制的可行性,为翼型的设计提供指导。(本文来源于《海峡科技与产业》期刊2016年07期)

袁秋帆,刘延芳,马明阳,齐乃明[8](2016)在《集成压电元件的挠性太阳帆板振动抑制控制系统》一文中研究指出针对基频低于1Hz的大挠性太阳帆板,提出了整板主动振动抑制方法。该方法通过在太阳帆板上集成压电元件作为传感器和执行器;针对帆板挠性增大时,同位控制易出现虚假抑制的现象,综合考虑压电传感器的测量数据和板上一点的振动情况,基于正向位置反馈控制律(Positive Position Feedback,PPF),设计了整板振动抑制控制系统。通过Adams和Simulink联合仿真,对控制系统的振动抑制能力进行了考核,结果表明所设计的PPF控制系统避免了虚假抑制,具有良好的整板振动抑制效果。(本文来源于《振动与冲击》期刊2016年09期)

王朝辉,陈森,李彦伟,石鑫,李强[9](2016)在《智能发电路面压电元件保护措施设计及能量输出》一文中研究指出针对压电换能器发电路面存在的技术缺陷,优选适用于道路发电的压电元件并进行结构改进处理,设计出4种保护措施方案,提出了综合性能评价指标并确定最优保护结构,测试评价了典型面层结构组合小尺寸试件电学输出效果,开发制作出能量采集实体电路并探究了其实际应用工作状态。结果表明:直径35mm、厚度0.4mm圆形压电陶瓷片可满足发电路面各项技术要求,结构改进处理方案可有效延长压电元件使用寿命;D型刚性铜片与橡胶垫组合保护结构为最佳保护措施类型;薄层罩面复合AC-13型发电路面电学输出效果最优,可稳定连续输出峰值电压14V、有效输出功率0.44mW的交流电信号;标准能量采集改进电路可高效完成对道路压电微能量的转换和采集功能。(本文来源于《中国公路学报》期刊2016年05期)

黄秀峰,崔洪宇,洪明,殷玉梅[10](2015)在《振动控制中压电元件优化配置研究进展》一文中研究指出压电材料以其工作频率宽,响应快,性能稳定和力电耦合效应强等优点已被广泛应用到结构振动主动控制中,该文对压电元件在结构振动主动控制中的优化配置问题进行综述。根据力电耦合关系,给出振动控制中压电元件的传感和作动方程,并推导了压电传感器/作动器的优化配置问题的数学模型;对优化配置问题中基于控制系统性能和系统能量的优化配置准则的研究状况进行总结和评述;同时对优化配置计算中常用方法进行了概括和分析,文中分别对压电传感器/作动器的位置、数目、尺寸和控制增益的优化研究成果进行总结,为工程实际提供方便快捷的布置方案,最后给出需要进一步研究的几个问题。(本文来源于《压电与声光》期刊2015年05期)

压电元件论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

风机叶片在复杂交变载荷的长期作用下极易发生结构损伤,严重时将造成安全事故和财产损失。因此,及时、高效地检测出风机叶片存在的结构损伤具有重要意义。采用Lamb波损伤定位技术则可实现对风机叶片裂纹进行实时在线定位检测。对于Lamb波损伤定位技术,需要压电元件激发Lamb波。然而传统压电元件驱动性能小,需多个压电元件阵列使用,且压电元件在平面内呈各向同性,激发的Lamb波信号其能量分散整个区域,多余的信号被传感器接收,不能突出特征信号,增加了对风机叶片裂纹定位的难度。本文设计一种交叉环形电极压电元件,解决Lamb波损伤定位技术中激励元件在平面内无法提供高的自由应变和夹持应力问题。依据压电方程,建立交叉环形电极压电元件径向夹持力与自由位移的输出方程。利用ABAQUS软件对该压电元件进行电场和力学分析,以确定其极化电压和静力学性能。结果表明,交叉环形电极压电元件极化电压为普通形电极压电元件的1/3,实现低电压对压电元件极化;交叉环形电极压电元件的径向夹持力达到传统普通形电极压电元件的2.6倍,径向自由位移达到普通形电极压电元件的2.8倍,实现平面内大位移、大推力输出。设计一种局部环形电极压电元件,实现压电元件平面内定向产生应力波,提高裂纹定位精度。对局部环形电极压电元件进行静力学分析,研究电极结构参数对其静力学性能的影响。结果表明,局部环形电极压电元件有电极区域的径向夹持应力能达到无电极区域的12.2倍,有电极区域的径向自由应变达到无电极区域的2.6倍,在平面内表现出明显的正交异性,产生定向应力波;减少分支电极中心距、增大电极宽度以及减少压电元件厚度有利于提高局部环形电极压电元件有电极区域的静力学性能。利用ABAQUS软件建立风机叶片表面裂纹定位的有限元模型。采用局部环形电极压电元件激发Lamb,运用Lamb波无基准损伤定位技术对风机叶片不同位置的表面裂纹进行定位。仿真分析得到的表面裂纹位置与实际的表面裂纹位置二者相对误差分别为(6.5%,4.6%)、(5.0%,4.2%)。结果表明,无基准Lamb波损伤定位技术能准确对风机叶片表面裂纹进行定位和成像,且成像效果更为直观、清晰。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

压电元件论文参考文献

[1].靳遥,李永川,马腾,刘忠侠.基于横向振动模式的压电元件研究[J].压电与声光.2019

[2].曹胜捷.应用于风机叶片裂纹定位的新型压电元件分析[D].河南科技大学.2019

[3].王晓辉.基于压电元件的声能量收集装置设计[D].南京邮电大学.2018

[4].高林.基于压电元件的充液容器结构晃振主动控制研究[D].中国民航大学.2017

[5].王玉海.基于传统压电元件和含金属芯压电纤维的健康监测的研究[D].南京航空航天大学.2017

[6].苗波,朱春玲,朱程香.平板压电除冰系统中压电元件排布规律研究[J].空气动力学学报.2016

[7].陈鹏程,陈伟,黄玉凤,蔡民.基于压电元件的翼型流动控制技术研究[J].海峡科技与产业.2016

[8].袁秋帆,刘延芳,马明阳,齐乃明.集成压电元件的挠性太阳帆板振动抑制控制系统[J].振动与冲击.2016

[9].王朝辉,陈森,李彦伟,石鑫,李强.智能发电路面压电元件保护措施设计及能量输出[J].中国公路学报.2016

[10].黄秀峰,崔洪宇,洪明,殷玉梅.振动控制中压电元件优化配置研究进展[J].压电与声光.2015

论文知识图

双压电晶片驱动器结构示意图:(a)串联...(a)单压电晶片驱动器结构示意图;(b)积...等人研制的压电能量采集器...压电陶瓷的压电原理压电振子阻抗分析图压电薄膜压电系数的测量方法

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压电元件论文_靳遥,李永川,马腾,刘忠侠
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