国家自然科学基金(51305248)
- 作品数：7 被引量：11H指数：2
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- 相关领域：电气工程机械工程更多>>
- 发卡式双稳态压电风能收集器的有限元分析研究
- 2019年
- 提出了一款新型的发卡式双稳态压电风能收集器,基于ANSYS Workbench有限元软件对其进行了流体分析,验证了收集器设计思路的正确性。在通过流体分析得到压电振子表面的压强后,对收集器进行了谐响应分析,结果表明在50Hz的风流频率作用下,该风能收集器能够产生44.8V的电压,足够为一些微小型设备提供电能。
- 宁艺文朱凯张健滔刘士辉
- 关键词：压电有限元谐响应
- 振动式压电风能发电装置的研究被引量：2
- 2016年
- 建立了振动式压电风能发电装置在风流场中的有限元分析模型。基于标准k-ε模型进行了风流场仿真分析,并通过系统耦合实现了风流场和发电装置固体之间的双向耦合分析。获得了压电发电装置在风流体作用下的振动特性结果,结果显示:发电装置在流场中径向放置比其他放置方式能产生更多的电能。制作了压电发电装置,并在微型风洞中进行了实验。结果表明,发电装置在风场中径向放置时产生的电压明显比其他放置方式高,当风速为15 m/s时,径向放置的输出电压峰峰值大约是轴向放置的两倍。
- 吴松张健滔
- 关键词：流固耦合振动有限元
- 双翼形直线超声波电动机被引量：1
- 2014年
- 提出一款双翼形直线超声波电动机。电机定子为一个带双翼的空心圆柱结构,其利用双翼弯曲振动致使空心圆柱上下、左右摆动的两个振动模态工作,驱动动子旋转直线运动。推导了电机定子驱动质点的运动轨迹方程,研究了电机定子驱动动子运动的工作机理。利用有限元法进行分析计算,对定子驱动质点的运动轨迹进行了仿真,验证了电机运动机理分析的正确性。制作了双翼形直线超声波电动机原理样机,并进行性能测试,试验表明电机的工作频域范围较宽,在激励电压峰峰值为250 V时,电机的空载速度为1.55 mm/s,最大输出力为0.106N,是定子质量的11.7倍。
- 张健滔李朝东
- 关键词：直线超声波电动机有限元分析振动模态机械特性
- 一种微型压电振动能量发电装置的设计与分析被引量：1
- 2020年
- 设计了一款多槽型压电振动能量发电装置,通过开槽可增加压电元件的应力、应变以及发电能力。利用有限元方法建立发电装置的仿真分析模型,并进行静力学和模态仿真分析。基于压电发电装置输出的电能与压电陶瓷的应力、应变成正比,分析了压电陶瓷的长度、厚度和弹性基体厚度等参数对压电元件应力和应变的影响规律,并对微型压电振动能量发电装置进行优化。
- 赵伟张健滔贺明
- 关键词：有限元模型结构优化
- 悬臂梁式PVDF压电风能发电装置的优化设计被引量：3
- 2020年
- 为了能够提高单一PVDF压电悬臂梁发电装置的输出特性,提出了改变其悬臂梁刚度的设计。建立了悬臂梁式PVDF压电风能发电装置参数化有限元模型,以风能发电装置输出电压最大化为目标,分别利用序列二次规划算法和自适应模拟退火算法进行了优化设计。基于优化设计的结果,制作了压电风能发电装置样机,并进行了实验,结果表明,当风速在4~14 m/s范围内,优化后的输出电压值均高于优化前以及单一PVDF结构,同时优化后的最大输出功率为优化前最大输出功率的4倍。
- 宁艺文张健滔张佳方舟
- 关键词：风致振动有限元模型聚偏氟乙烯
- 三棱柱形直线超声电机被引量：2
- 2014年
- 提出一款三棱柱形直线超声电机。电机定子为由二片压电陶瓷片黏接在三棱柱结构的弹性体上构成。每片压电陶瓷片产生的空间激励力都与两个工作模态的振动方向有一夹角,单片陶瓷片即能激励出两个工作振动模态,而且两者振动响应存在一个相位差。研究了电机定子驱动机制模型,推导了电机单相、两相激励时驱动质点的运动轨迹,分析了电机单相、两相驱动原理。对制作样机的机械性能进行了测试,试验表明电机可在较宽的频率范围内平稳运行,当驱动电压峰峰值为250V时,该电机单相、两相驱动的最大速度分别为2.2、2.5mm/s,最大输出力分别为0.156、0.192N,是定子质量的8.6倍、10.6倍。
- 张健滔李朝东
- 关键词：直线超声电机振动模态机械特性
- 十字形多自由度超声电机接触分析模型研究被引量：2
- 2015年
- 十字形多自由度超声电机其动子绕X、Y轴旋转与绕Z轴旋转的驱动机理是不同的,根据弹性接触理论,对其进行了分别考虑,并建立了电机摩擦接触分析模型。利用建立的模型,对多自由度电机机械特性进行了估算,分析了定子振幅、摩擦因数、驱动频率对电机输出性能的影响规律。对所研制样机的机械特性进行了测试,结果表明,所建立的模型对十字形超声电机特性的预估是有效的,可为多自由度超声电机设计提供指导。
- 刘扬张健滔
- 关键词：机械特性
