压电振动能量收集器

分 类 号

学号 密级 学校代码

硕士学位论文

压电悬臂梁振动能量收集器结构

设计及实现

学位申请人 ：谢真真

学科专业 ：微电子学与固体电子学

指导教师 ：姜胜林 教授

答辩日期 ：2011年12月30日

A Dissertation Submitted in Partial Fulfillment of the Requirements

for the Degree of Master in Engineering

Structure design and realization of energy

harvesting device based on piezoelectric cantilever

Master.Candidate ：X ie Zhenzhen

Major ：M icroelectronics and

Solid State Electronics

Supervisor ：P rof. Jiang Shenglin

Huazhong University of Science & Technology

Wuhan 430074, P. R. China

December, 2011

独创性声明

本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进

利用压电式传感器进行振动测量,根据压电效应,当传感器和试件以相同频率振动时,可以产生正比于加速度的表面电荷。

压电式传感器应用设计报告

1.设计题目：压电式传感器测振动

2.设计要求：利用压电式传感器进行振动测量，根据压电效应，当传感器和试件以相同频率振动时，可以产生正比于加速度的表面电荷。

3.设计中所使用的传感器的原理：

压电式传感器（由惯性质量块和受压的压电片等组成）是一种机电换能器，所用的压电片(如天然石英、人工极化陶瓷等)在受到一定的机械荷载时，会在压电片的极化面上产生电荷，其电荷量与所受的载荷成正比。 当压电晶体片受力时，晶体的两表面上聚集等量的正、负电荷，由于晶体片的绝缘电阻很高，因此压电晶体片相当于一只平行板电容器，如图1所示。 其电容量为Ca A

d

晶体片上产生的电压量与作用力的关系为

ea ddddq 33F 33Fsin t Ca A A

式中： 为压电晶体的介电常数；A为晶体片(构成极板)的面积；d为晶

体片的厚度；d33为压电系数；F为沿晶轴施加的力。 图1 压电晶体内部等效图 压电式加速度计的晶体片确定后，d33、d、￡、A都是常数，则晶体片上产生的电压量与作用力成正比。 测量时，当加

利用压电式传感器进行振动测量,根据压电效应,当传感器和试件以相同频率振动时,可以产生正比于加速度的表面电荷。

压电式传感器应用设计报告

1.设计题目：压电式传感器测振动

2.设计要求：利用压电式传感器进行振动测量，根据压电效应，当传感器和试件以相同频率振动时，可以产生正比于加速度的表面电荷。

3.设计中所使用的传感器的原理：

压电式传感器（由惯性质量块和受压的压电片等组成）是一种机电换能器，所用的压电片(如天然石英、人工极化陶瓷等)在受到一定的机械荷载时，会在压电片的极化面上产生电荷，其电荷量与所受的载荷成正比。 当压电晶体片受力时，晶体的两表面上聚集等量的正、负电荷，由于晶体片的绝缘电阻很高，因此压电晶体片相当于一只平行板电容器，如图1所示。 其电容量为Ca A

d

晶体片上产生的电压量与作用力的关系为

ea ddddq 33F 33Fsin t Ca A A

式中： 为压电晶体的介电常数；A为晶体片(构成极板)的面积；d为晶

体片的厚度；d33为压电系数；F为沿晶轴施加的力。 图1 压电晶体内部等效图 压电式加速度计的晶体片确定后，d33、d、￡、A都是常数，则晶体片上产生的电压量与作用力成正比。 测量时，当加

收稿日期:2004211212

基金项目:陕西省教育厅专项科研基金资助项目(2004J K124)

作者简介:贺西平(1965—

),男,江西永新人,陕西师范大学副研究员,博士.文章编号:167224291(2005)0120060203

复合棒压电纵向振动换能器中的弯曲振动

贺西平

(陕西师范大学应用声学研究所,陕西西安710062)

摘　要:采用有限元方法,研究了复合棒压电纵向振动换能器前辐射头两端自由及小端面中心固定时的弯曲振动模态及与几何尺寸之间的关系;探讨了换能器多模振动特性与前盖板几何尺寸之间的变化关系.结果表明,换能器前两个频率间距取决于前盖板前端直径与前盖板厚度之比,比值变大,两频率间距变小;比值变小,两频率间距将会拉大.

关键词:复合棒型换能器;前辐射头;弯曲振动;有限元方法中图分类号:O426.1　文献标识码:A

Flexural vibration of a compound bar piezoelectric transducer

HE Xi 2ping

(Institute of Applied Acoustis ,Shaanxi Normal University ,Xi ′an 710062,Shaanxi ,China )

Abstr

THE BRAKES

Don't expect miracles from tuning on the brakes-improvement, yes-but no miracles. There are two reasons for this. First, the racing disc brake system has been developed to a very high state indeed so that there just isn't a lot left in the line of practical improvement and, second, we just don't spend very much time under the brakes. On the average road racing circuit, something less than ten percent of the time required to complete a lap is spent braking. Therefore, a five percent improvement in braking performa

弄死我咯,搞了一个多钟

专题四 动能定理与能量守恒(注意大点的字)

一、大纲解读 内 容 功、功率 动能，做功与动能改变的关系 重力势能.做功与重力势能改变的关系 弹性势能 机械能守恒定律 能量守恒定律 要求 Ⅱ Ⅱ Ⅱ Ⅰ Ⅱ II 本专题涉及的考点有：功和功率、动能和动能定理、重力做功和重力势能、弹性势能、机械能守恒定律，都是历年高考的必考内容，考查的知识点覆盖面全，频率高，题型全。动能定理、机械能守恒定律是力学中的重点和难点，用能量观点解题是解决动力学问题的三大途径之一。《大纲》对本部分考点要求为Ⅱ类有五个， 功能关系一直都是高考的“重中之重”，是高考的热点和难点，涉及这部分内容的考题不但题型全、分值重，而且还常有高考压轴题。考题的内容经常与牛顿运动定律、曲线运动、动量守恒定律、电磁学等方面知识综合，物理过程复杂，综合分析的能力要求较高，这部分知识能密切联系生活实际、联系现代科学技术，因此，每年高考的压轴题，高难度的综合题经常涉及本专题知识。它的特点：一般过程复杂、难度大、能力要求高。还常考查考生将物理问题经过分析、推理转化为数学问题，然后运用数学知识解决物理问题的能力。所以复习时要重视对基本概念、规律的理解掌握，加强建立物理模型

大学物理

Chapter 9. 振动 ：杨茂田 . 4 简谐运动的能量 §9 作者： 作者

P.

1 / 11 .

§9.4 简谐振动的能量 §9.4 简谐振动的能量

大学物理

Chapter 9. 振动 ：杨茂田 . 4 简谐运动的能量 §9 作者： 作者

P.

2 / 11 .

一、振动动能/势能/总能量简谐振动： 简谐振动：

谐振子

振动动能： 振动动能：Ek = 1 m 2 = 1 mω2 A2 sin2 (ωt + ) v 2 2

= 1 k A2 sin2 (ωt + ) 2振动势能： 振动势能： Ep = 1 kx2 = 1 k A2 cos2 (ωt + ) 2 2

大学物理

Chapter 9. 振动 ：杨茂田 . 4 简谐运动的能量 §9 作者： 作者

P.

3 / 11 .

振动总能量： 振动总能量： E = Ek + Ep= 1 m 2 + 1 kx2 = 1 k A2 v 2 2 22 t = 0 时： 1 m 0 + 1 kx0 = 1 kA2 v2 2 2 2

2 2 2 2 A = x0 + mv0 = x0 +v0 ω2 k

= 1 k A2 sin2 (ωt + ) 2振动势能： 振动势能： E

安徽科技学院学报，２０１０，２４（３）：１３—１８

ＪｏｕｒｎａｌｏｆＡｎｈｕｉＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ

电动汽车制动能量回收控制策略研究

娄洁１，戴龙泉２

（１．芜湖职业技术学院，安徽芜湖２４１００６；２．奇瑞汽车有限公司，安徽芜湖２４１００９）

摘要：为了提高电动汽车的能量利用率，可采用制动能量回收的方法。通过对制动能量回收控制策略的分析，提出了制动能量回收方案；同时对提出的方案进行了详细的仿真分析，得到了一个较为理想的能量回收率。为进一步开发设计具体的控制系统及算法奠定了良好的基础。

关键词：电动汽车；制动能量回收；控制策略；仿真

中图分类号：Ｕ４６９．７２文献标识码：Ａ文章编号：１６７３—８７７２（２０１０）０３—００１３—０６

ＳｔｕｄｙｏｎＥｌｅｃｔｒｉｃＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＢｒａｋｅＥｎｅｒｇｙＲｅｃｙｃｌｉｎｇＳｔｒａｔｅｇｙ

ＬＯＵＪｉｅｌ，ＤＡＩＬｏｎｇ—ｑｕａｎ２

ｏｆＭｅｃｈａｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＷｕｈｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｗｕｈｕ２４１００６，Ｃｈｉｎａ；

２．ＣｈｅｒｙＡｕｔｏｍｏｂｉｌｅＣｏｒｐｏｒａｔｉｏｎＬｉｍｉｔｅｄ，Ｗｕｈｕ（１．Ｄｅｐａｒｔｍｅｎｔ２４

压电陶瓷片耦合振动模态的ANSYS模拟分析

2003年12月

第4期　　　　　　　　　　　　　　传　感　技　术　学　报　　　　　　　　　　　　　　

TheAnalysesoftheVibrationModelofPiezoelectricCeramicPieceBasedonANSYS

JIANGDe2yi,ZHENGZheng2yu,LILin,RENShong

2.MinistryofEducation,ChongqingUniversity,Chongqing400044,China

1

2

1

1

1.KeyLab.fortheExploitationofSouthwesternResources&theEnvironmentalDisasterControlEngineering,Chongqing630044,China;

Abstract:　Thepiezoelectricceramicpiecewhichplacedintheconcretecanbeusedinthemonitoringoftheconcretestructure,anditsmechanicalactionmayseeasavibrationofcompoundthin

压电陶瓷片耦合振动模态的ANSYS模拟分析

2003年12月

第4期　　　　　　　　　　　　　　传　感　技　术　学　报　　　　　　　　　　　　　　

TheAnalysesoftheVibrationModelofPiezoelectricCeramicPieceBasedonANSYS

JIANGDe2yi,ZHENGZheng2yu,LILin,RENShong

2.MinistryofEducation,ChongqingUniversity,Chongqing400044,China

1

2

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1

1.KeyLab.fortheExploitationofSouthwesternResources&theEnvironmentalDisasterControlEngineering,Chongqing630044,China;

Abstract:　Thepiezoelectricceramicpiecewhichplacedintheconcretecanbeusedinthemonitoringoftheconcretestructure,anditsmechanicalactionmayseeasavibrationofcompoundthin