近年來,隨著無線監(jiān)測(cè)傳感器等微電子設(shè)備逐漸向低功耗方向發(fā)展,從機(jī)械振動(dòng)中收集能量而為電子設(shè)備供電的供給方式變得越來越重要,此種方式可以降低電子設(shè)備對(duì)電池等外部電源的依賴性,從而實(shí)現(xiàn)自供能,使電子設(shè)備在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)不間斷地工作。與電磁式和靜電式振動(dòng)能量收集技術(shù)相比,壓電振動(dòng)能量收集技術(shù)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,無電磁干擾,易于加工制備和可實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的微小化、集成化等諸多優(yōu)點(diǎn)而備受國(guó)內(nèi)外研究人員的關(guān)注。傳統(tǒng)線性壓電振動(dòng)能量收集器只有當(dāng)振動(dòng)頻率與其共振頻率接近時(shí)才有效,但振動(dòng)能的頻率是隨機(jī)的或是在一定范圍內(nèi)變化,因此線性壓電能量收集器無法滿足實(shí)際需求,而實(shí)現(xiàn)寬頻能量收集才更具有實(shí)際意義。得益于非線性動(dòng)態(tài)響應(yīng),雙穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu)成為實(shí)現(xiàn)寬頻能量收集頗具前景的選擇之一。雙穩(wěn)態(tài)復(fù)合材料層板是一種典型的雙穩(wěn)態(tài)結(jié)構(gòu),在跳變過程中可實(shí)現(xiàn)大變形,且在一定頻率范圍內(nèi)具有豐富的非線性動(dòng)態(tài)響應(yīng),這使其成為實(shí)現(xiàn)寬頻壓電振動(dòng)能量收集的潛在方案之一。本文以壓電振動(dòng)能量收集技術(shù)為背景,結(jié)合一種雙穩(wěn)態(tài)混雜對(duì)稱層板,設(shè)計(jì)并研究一種新型的雙穩(wěn)態(tài)寬頻振動(dòng)壓電能量收集器,主要工作如下:為了獲得雙穩(wěn)態(tài)混雜對(duì)稱層板的穩(wěn)定構(gòu)型特點(diǎn),首先對(duì)雙穩(wěn)態(tài)混雜對(duì)稱層板的穩(wěn)... 

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

【文章頁數(shù)】：186 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究目的和意義
    1.2 雙穩(wěn)態(tài)層板國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 穩(wěn)定構(gòu)型預(yù)報(bào)
        1.2.2 跳變行為及驅(qū)動(dòng)方法
        1.2.3 新型雙穩(wěn)態(tài)層板
        1.2.4 非線性振動(dòng)
        1.2.5 可變形結(jié)構(gòu)應(yīng)用
    1.3 壓電振動(dòng)能量收集國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 共振模式壓電能量收集
        1.3.2 寬頻壓電振動(dòng)能量收集
        1.3.3 基于雙穩(wěn)態(tài)層板的寬頻壓電振動(dòng)能量收集
    1.4 本文的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 雙穩(wěn)態(tài)混雜對(duì)稱層板的構(gòu)型預(yù)報(bào)及跳變行為研究
    2.1 引言
    2.2 雙穩(wěn)態(tài)混雜對(duì)稱層板的構(gòu)型預(yù)報(bào)
        2.2.1 有限元分析
        2.2.2 構(gòu)型預(yù)報(bào)模型
        2.2.3 構(gòu)型分析
    2.3 懸臂雙穩(wěn)態(tài)混雜對(duì)稱層板的構(gòu)型
        2.3.1 懸臂雙穩(wěn)態(tài)混雜對(duì)稱層板構(gòu)型的有限元分析
        2.3.2 懸臂雙穩(wěn)態(tài)混雜對(duì)稱層板的構(gòu)型預(yù)報(bào)模型
        2.3.3 懸臂雙穩(wěn)態(tài)混雜對(duì)稱層板的構(gòu)型分析
        2.3.4 懸臂雙穩(wěn)態(tài)混雜對(duì)稱層板構(gòu)型的影響參數(shù)分析
    2.4 雙穩(wěn)態(tài)混雜對(duì)稱層板的跳變行為研究
        2.4.1 四點(diǎn)支撐下的跳變行為
        2.4.2 懸臂邊界下的跳變行為
        2.4.3 懸臂邊界下跳變行為的影響因素分析
    2.5 本章小結(jié)
第3章 雙穩(wěn)態(tài)混雜對(duì)稱層板的動(dòng)力學(xué)特性分析
    3.1 引言
    3.2 雙穩(wěn)態(tài)混雜對(duì)稱層板的設(shè)計(jì)與制備
    3.3 雙穩(wěn)態(tài)混雜對(duì)稱層板的動(dòng)態(tài)分析測(cè)試方法
    3.4 雙穩(wěn)態(tài)混雜對(duì)稱層板的有限元分析
        3.4.1 固有頻率和模態(tài)
        3.4.2 動(dòng)態(tài)數(shù)值分析
    3.5 雙穩(wěn)態(tài)混雜對(duì)稱層板靜態(tài)跳變行為下的應(yīng)變響應(yīng)
    3.6 雙穩(wěn)態(tài)混雜對(duì)稱層板的動(dòng)態(tài)響應(yīng)
        3.6.1 單阱振動(dòng)響應(yīng)
        3.6.2 阱間振動(dòng)響應(yīng)
    3.7 本章小結(jié)
第4章 雙穩(wěn)態(tài)壓電能量收集器的設(shè)計(jì)與分析
    4.1 引言
    4.2 雙穩(wěn)態(tài)壓電能量收集器的設(shè)計(jì)與分析
        4.2.1 雙穩(wěn)態(tài)壓電能量收集器的設(shè)計(jì)
        4.2.2 雙穩(wěn)態(tài)壓電能量收集器的有限元分析
        4.2.3 雙穩(wěn)態(tài)壓電能量收集器的初步驗(yàn)證
    4.3 雙穩(wěn)態(tài)壓電能量收集器的影響參數(shù)分析
        4.3.1 鋪層方式
        4.3.2 混雜寬度
        4.3.3 壓電陶瓷尺寸
        4.3.4 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    4.4 本章小結(jié)
第5章 雙穩(wěn)態(tài)壓電振動(dòng)能量收集器的動(dòng)力學(xué)特性研究
    5.1 引言
    5.2 雙穩(wěn)態(tài)壓電振動(dòng)能量收集器的實(shí)驗(yàn)研究
        5.2.1 雙穩(wěn)態(tài)壓電振動(dòng)能量收集器的設(shè)計(jì)
        5.2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        5.2.3 結(jié)果與分析
    5.3 全鋁混雜鋪層的雙穩(wěn)態(tài)壓電能量收集器
        5.3.1 全鋁混雜鋪層的雙穩(wěn)態(tài)混雜對(duì)稱層板
        5.3.2 全鋁混雜鋪層的雙穩(wěn)態(tài)壓電能量收集器
        5.3.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
        5.3.4 具有附加質(zhì)量的雙穩(wěn)態(tài)壓電能量收集器
    5.4 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝
個(gè)人簡(jiǎn)歷


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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本文編號(hào)：3465502