發(fā)布時間：2021-08-24 00:02

　　近些年,無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在道路橋梁基礎(chǔ)設(shè)施、環(huán)境監(jiān)測、大型工業(yè)設(shè)備、航空航天等領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛。同時,各類傳感器、無線傳輸?shù)任㈦娮悠骷饾u向低功耗方向發(fā)展,尋找新的能量供給方式以突破傳統(tǒng)電池帶來的網(wǎng)絡(luò)壽命瓶頸是決定未來無線傳感技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵因素之一。壓電振動能量收集技術(shù)利用壓電材料的正壓電效應(yīng)將環(huán)境中廢棄的機械能轉(zhuǎn)化為電能。因其結(jié)構(gòu)簡單、能量轉(zhuǎn)換效率較高、綠色環(huán)保和可持續(xù)等諸多優(yōu)點而備受研究人員的關(guān)注。在實現(xiàn)無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的自供電、延長可充電電池的使用壽命方面具有巨大的應(yīng)用潛力。本文進行了壓電復(fù)合材料振動能量收集器的結(jié)構(gòu)設(shè)計及動力學響應(yīng)特性分析。通過建立系統(tǒng)的力-電耦合模型,分析結(jié)構(gòu)參數(shù)、材料參數(shù)、邊界條件及外激勵條件與系統(tǒng)動力學響應(yīng)和能量輸出特性的關(guān)系。研究了線性壓電振動能量收集器的響應(yīng)特性以及非線性壓電振動能量收集器的頻帶拓寬規(guī)律,為壓電振動能量收集器的設(shè)計和優(yōu)化提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。主要工作如下:首先,提出了應(yīng)用變剛度復(fù)合材料調(diào)節(jié)線性壓電振動能量收集器動力學響應(yīng)特性的設(shè)計方法和理論分析模型。將傳統(tǒng)壓電振動能量收集結(jié)構(gòu)中的彈性層替換為可變剛度的復(fù)合材料,利用形狀記憶合金（S... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：145 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

不同類型能量收集器的能量密度[21-28]

壓電能量收集發(fā)電鞋[31,32]

圖1-3兩種類型的壓電材料[33]


本文編號：3358861