發(fā)布時間：2020-04-18 09:24

【摘要】：振動作為一種新型能源,具有能量密度大、存在范圍廣等特性,使得對振動能的采集轉(zhuǎn)化在向電子設(shè)備、通信設(shè)備等微小型設(shè)施供電領(lǐng)域等方面存在著廣泛應(yīng)用前景。橋梁廣泛存在,使得車載作用下橋梁具有大量的振動能。由于橋梁振型復(fù)雜,導(dǎo)致車載下橋梁產(chǎn)生的振動能未被充分利用。本文提出了一種基于懸臂梁壓電的橋梁振動能采集的方法,為橋梁振動能的充分利用提供了一種途徑。研究了車流狀態(tài)、車輛運動學(xué)模型、運動學(xué)方程和壓電懸臂梁的相關(guān)理論。研究對比了四種車橋耦合振動簡化模型的經(jīng)典解析理論,發(fā)現(xiàn)勻速移動彈簧-質(zhì)量作用理論更接近實際情況;研究對比了不同時間段的車流量,發(fā)現(xiàn)兩個典型的車流時間段;基于勻速移動彈簧-質(zhì)量作用理論建立了典型車輛運動學(xué)模型及運動學(xué)方程;分析了壓電懸臂梁的振動方程、等效剛度等;研究對比了多種壓電材料,認識了壓電材料的相關(guān)特性。研究了車速、軸重和行駛車道等對橋梁幅頻特性的影響規(guī)律�；贏nsys軟件仿真得到不同軸重、不同車速和不同行駛車道等工況下橋梁的位移時程數(shù)據(jù),基于Matlab軟件對位移時程數(shù)據(jù)處理得到橋梁振動的幅頻特性。研究表明橋梁振動屬于低頻振動范疇,同時行駛車道也是一個重要影響因素;研究了橋梁跨中的動力學(xué)響應(yīng)規(guī)律,發(fā)現(xiàn)在橋梁基頻時,橋梁跨中的振幅最大;對比了各工況下橋梁振動的幅頻特性,確定了更接近實際的車載工況。研究了配重、懸臂梁長度、壓電陶瓷片厚度、基板厚度和懸臂梁寬度等對壓電懸臂梁模態(tài)振型的影響規(guī)律�；贏baqus軟件仿真得到壓電懸臂梁模態(tài)振型,認識了配重、懸臂梁長度、壓電陶瓷片厚度、基板厚度和懸臂梁寬度對壓電懸臂梁模態(tài)振型的影響規(guī)律,研究發(fā)現(xiàn)懸臂梁裝置在最佳尺寸下的振動頻率和幅值與橋梁振動基本耦合,即產(chǎn)生共振,從而提高電能轉(zhuǎn)換效率,同時懸臂梁裝置的強度也滿足實際要求。
【圖文】：

長安大學(xué)碩士學(xué)位論文優(yōu)點。但是要實現(xiàn)電荷的轉(zhuǎn)移必須要外加一個獨立電壓；械的振動使壓電材料產(chǎn)生應(yīng)變，導(dǎo)致電荷的轉(zhuǎn)移進而產(chǎn)生于電磁式和靜電式振動能量回收，，壓電式能量回收技術(shù)發(fā)熱現(xiàn)象、不受電磁、溫度等惡劣條件的干擾，結(jié)構(gòu)簡現(xiàn)諧振頻率的調(diào)節(jié)。因此，很多學(xué)者將壓電材料作為研24-29]。壓電懸臂梁裝置的二維幾何模型如圖 1.1 所示。

第一章 緒論供能問題，大大節(jié)約了資源，如圖 1.2 所示[34]。在該結(jié)構(gòu)系6in 400 m 的柔性 PVDF 壓電晶體，當海水流速為 1 m /s時回收。國內(nèi)吉林大學(xué)曾平等成功研制出了一種壓電圓盤電能對壓電晶體的按壓使其產(chǎn)生形變，進而產(chǎn)生電能提供給無線業(yè)大學(xué)袁江波等研制出一種鈸式壓電轉(zhuǎn)換裝置，并對其形變驗研究[36]。南京航空航天大學(xué)陳仁文等參考彩虹壓電結(jié)構(gòu)，壓電轉(zhuǎn)換裝置并進行了相應(yīng)的仿真分析，從而為其實際應(yīng)用[37-39]。
【學(xué)位授予單位】：長安大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U446;U441.3

【參考文獻】

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本文編號：2631944