基于壓電效應(yīng)的噪聲能收集器結(jié)構(gòu)分形設(shè)計(jì)及仿真分析研究
發(fā)布時(shí)間:2021-03-15 13:50
近年來,我國在工業(yè)發(fā)展方面取得了舉世矚目的成就,我們的日常生活也隨之變得方便快捷。但是由于工業(yè)發(fā)展引發(fā)的噪音問題也同樣給人們帶來越來越多的困擾。因此,噪音治理成為眾多科學(xué)家和學(xué)者研究的熱點(diǎn)問題。傳統(tǒng)的噪音治理研究方向?yàn)榍袛嘣肼曉、隔離噪聲傳播途徑和防護(hù)噪聲受害者。近期出現(xiàn)的以收集噪聲的降低噪聲方法,是一個(gè)新穎的、前沿的噪聲治理研究方向。不過,現(xiàn)有的噪聲能收集器只能收集其固有頻率附近的噪聲,即只適合收集單一頻率的噪聲,而針對寬頻域的噪聲卻不能表現(xiàn)出好的收集效果,所以收集效率低下。已有研究表明,分形結(jié)構(gòu)在應(yīng)用于對寬頻振動(dòng)能收集上取得了良好的研究成果。為了探索適用于寬頻噪聲能的收集結(jié)構(gòu),本文借鑒了以往學(xué)者采用分形結(jié)構(gòu)對寬頻振動(dòng)能進(jìn)行收集的方案,在對寬頻的噪聲能收集中也引入具有分形結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的收集器。分形結(jié)構(gòu)隨著分形級數(shù)的增加,有降低其自身的固有頻率和縮小不同模態(tài)間頻率間隔的特點(diǎn)。分形結(jié)構(gòu)的這些特點(diǎn),有利于收集寬頻激勵(lì)的振動(dòng)響應(yīng)。樹狀分形結(jié)構(gòu)比較簡單,易于建立模型,其對寬頻激勵(lì)的振動(dòng)響應(yīng)也具有一般分形結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)。因此,本文以樹狀分形結(jié)構(gòu)作為噪聲收集裝置,進(jìn)行模型在寬頻噪聲隨機(jī)激勵(lì)下的振動(dòng)響應(yīng)研究...
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 壓電式噪聲能量收集模型相關(guān)理論基礎(chǔ)
2.1 噪聲理論基礎(chǔ)
2.1.1 噪聲的產(chǎn)生機(jī)理
2.1.2 描述聲波的基本物理量
2.1.3 噪聲的頻譜
2.2 壓電式能量收集原理及性能評估
2.2.1 壓電理論基礎(chǔ)
2.2.1.1 壓電效應(yīng)
2.2.1.2 壓電材料
2.2.1.3 壓電方程
2.2.2 壓電式能量收集性能評估
2.3 振動(dòng)能量收集器頻率響應(yīng)特性
2.4 分形理論基礎(chǔ)
2.5 數(shù)值仿真簡介
2.5.1 有限元基礎(chǔ)理論
2.5.2 基于COMSOL軟件的分析過程
2.6 本章小節(jié)
3 基于分形結(jié)構(gòu)的噪聲能量收集器設(shè)計(jì)
3.1 樹狀分形結(jié)構(gòu)的生成
3.2 樹狀分形結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性
3.3 本章小節(jié)
4 樹狀分形噪聲收集模型噪聲收集仿真分析
4.1 噪聲收集仿真建模
4.1.1 寬頻噪聲建模
4.1.2 噪聲收集過程建模
4.2 噪聲收集模型性能分析
4.2.1 模型振動(dòng)響應(yīng)時(shí)域分析
4.2.2 模型振動(dòng)響應(yīng)頻域分析
4.3 本章小節(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微型振動(dòng)式能量采集器研究進(jìn)展[J]. 許卓,楊杰,燕樂,曹嘉峰,陳曉勇,丑修建. 傳感器與微系統(tǒng). 2015(02)
[2]懸臂梁式壓電振動(dòng)能量收集器的疲勞分析[J]. 張淼,孟慶豐,王宏金. 壓電與聲光. 2014(05)
[3]一種基于碰撞的壓電寬頻能量收集裝置[J]. 秦利鋒,韓超然,楊磊,周偉,馬盛林. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[4]基于摩擦起電原理的發(fā)電機(jī)[J]. 杜宗瀠. 電世界. 2014(06)
[5]噪聲的利用[J]. 李思平. 科學(xué)啟蒙. 2013(02)
[6]基于壓電材料的振動(dòng)能量回收技術(shù)現(xiàn)狀綜述[J]. 邊義祥,楊成華. 壓電與聲光. 2011(04)
[7]振動(dòng)式壓電發(fā)電機(jī)的理論模型與實(shí)驗(yàn)[J]. 賀學(xué)鋒,溫志渝,溫中泉,尚正國,劉海濤,廖海洋. 納米技術(shù)與精密工程. 2007(04)
[8]壓電式納米發(fā)電機(jī)的原理和潛在應(yīng)用[J]. 王中林. 物理. 2006(11)
碩士論文
[1]低頻寬帶振動(dòng)能量采集器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王艷芬.太原理工大學(xué) 2016
[2]壓電能量收集器的研究[D]. 邢明星.黑龍江大學(xué) 2015
[3]基于分形結(jié)構(gòu)的微型寬帶振動(dòng)換能器的研究[D]. 錢甜.南京郵電大學(xué) 2014
[4]基于壓電材料的能量采集研究[D]. 龔立嬌.南京航空航天大學(xué) 2008
[5]微型振動(dòng)式發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 溫中泉.重慶大學(xué) 2003
本文編號:3084286
【文章來源】:大連理工大學(xué)遼寧省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:72 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
1 緒論
1.1 研究背景與意義
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 本文主要研究內(nèi)容
2 壓電式噪聲能量收集模型相關(guān)理論基礎(chǔ)
2.1 噪聲理論基礎(chǔ)
2.1.1 噪聲的產(chǎn)生機(jī)理
2.1.2 描述聲波的基本物理量
2.1.3 噪聲的頻譜
2.2 壓電式能量收集原理及性能評估
2.2.1 壓電理論基礎(chǔ)
2.2.1.1 壓電效應(yīng)
2.2.1.2 壓電材料
2.2.1.3 壓電方程
2.2.2 壓電式能量收集性能評估
2.3 振動(dòng)能量收集器頻率響應(yīng)特性
2.4 分形理論基礎(chǔ)
2.5 數(shù)值仿真簡介
2.5.1 有限元基礎(chǔ)理論
2.5.2 基于COMSOL軟件的分析過程
2.6 本章小節(jié)
3 基于分形結(jié)構(gòu)的噪聲能量收集器設(shè)計(jì)
3.1 樹狀分形結(jié)構(gòu)的生成
3.2 樹狀分形結(jié)構(gòu)的振動(dòng)特性
3.3 本章小節(jié)
4 樹狀分形噪聲收集模型噪聲收集仿真分析
4.1 噪聲收集仿真建模
4.1.1 寬頻噪聲建模
4.1.2 噪聲收集過程建模
4.2 噪聲收集模型性能分析
4.2.1 模型振動(dòng)響應(yīng)時(shí)域分析
4.2.2 模型振動(dòng)響應(yīng)頻域分析
4.3 本章小節(jié)
5 總結(jié)與展望
5.1 總結(jié)
5.2 展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表學(xué)術(shù)論文情況
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]微型振動(dòng)式能量采集器研究進(jìn)展[J]. 許卓,楊杰,燕樂,曹嘉峰,陳曉勇,丑修建. 傳感器與微系統(tǒng). 2015(02)
[2]懸臂梁式壓電振動(dòng)能量收集器的疲勞分析[J]. 張淼,孟慶豐,王宏金. 壓電與聲光. 2014(05)
[3]一種基于碰撞的壓電寬頻能量收集裝置[J]. 秦利鋒,韓超然,楊磊,周偉,馬盛林. 廈門大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2014(04)
[4]基于摩擦起電原理的發(fā)電機(jī)[J]. 杜宗瀠. 電世界. 2014(06)
[5]噪聲的利用[J]. 李思平. 科學(xué)啟蒙. 2013(02)
[6]基于壓電材料的振動(dòng)能量回收技術(shù)現(xiàn)狀綜述[J]. 邊義祥,楊成華. 壓電與聲光. 2011(04)
[7]振動(dòng)式壓電發(fā)電機(jī)的理論模型與實(shí)驗(yàn)[J]. 賀學(xué)鋒,溫志渝,溫中泉,尚正國,劉海濤,廖海洋. 納米技術(shù)與精密工程. 2007(04)
[8]壓電式納米發(fā)電機(jī)的原理和潛在應(yīng)用[J]. 王中林. 物理. 2006(11)
碩士論文
[1]低頻寬帶振動(dòng)能量采集器的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[D]. 王艷芬.太原理工大學(xué) 2016
[2]壓電能量收集器的研究[D]. 邢明星.黑龍江大學(xué) 2015
[3]基于分形結(jié)構(gòu)的微型寬帶振動(dòng)換能器的研究[D]. 錢甜.南京郵電大學(xué) 2014
[4]基于壓電材料的能量采集研究[D]. 龔立嬌.南京航空航天大學(xué) 2008
[5]微型振動(dòng)式發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)理論及關(guān)鍵技術(shù)研究[D]. 溫中泉.重慶大學(xué) 2003
本文編號:3084286
本文鏈接:http://sikaile.net/guanlilunwen/gongchengguanli/3084286.html
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