盘式压电变压器与Rosen型的特性比较

基于压电变压器的经典集总参数等效电路模型,给出了由双口网络导纳矩阵Y参数描述的压电变压器电气特性表达式,采用盘式降压压电变压器和Rosen型反接的模型参数进行了仿真分析和比较.结果表明,Rosen型压电变压器反接后的电气特性在一定负载范围内与降压压电变压器的特性相吻合.     

直流制式牵引供电对信号设备的干扰问题分析和解决

以西宁至格尔木复线中锡铁山车站为例,分析了直流制式牵引供电模式下97型25 Hz相敏轨道电路故障产生红光带原因.实验结果表明通过安装调整内部气隙后的扼流变压器,轨道电路故障解除,红光带消失,测试轨道电路参数满足其电气要求和极限传输长度.研究表明：不平衡电流中的直流成分过大会引起扼流变压器铁心直流磁化,使其激磁阻抗减少,导致轨道继电器端电压降低后错误落下,通过调整扼流变压器的内部气隙就可以解决这一类问题.     

基于TL494的推挽升压型直流转换装置

随着输出功率的提升,传统单一变压器结构的推挽升压直流转换装置存在着变压器损耗高、功率开关管电气应力大、瞬态响应速度慢等问题,文中提出了双变压器架构的推挽升压拓扑.详细分析了推挽拓扑的基本工作模态,给出了硬件电路设计过程和高频变压器设计方法,在MATLAB/Simulink环境下,对推挽拓扑的瞬态特性进行了重点研究.经过...     

扼流变压器的计算机仿真

扼流变压器是电气化牵引回流和轨道信号电流之间的接口器件。采用基于数值分析的非线性动态网络伴随模型分析法，对扼流变压器在非正弦激励条件下的响应特性进行了计算机仿真，并对改善扼流变压器的电气特性进行了探讨。     

一种基于晶闸管可控的变压器型滤波器

针对传统无源滤波器因元件参数变化引起的失谐以及TCR型滤波器存在附加谐波的问题,提出一种基于晶闸管可控的变压器型调谐滤波器.在分析无源滤波器和TCR型滤波器的工作原理和结构基础上,将TCR型滤波器中的电抗器替换成变压器型电抗器,分析了晶闸管可控的变压器型调谐滤波器的基本结构和等效电路.仿真分析表明,在失谐情况下该型滤波器仍具有良好的调谐性能,可有效抑制附加谐波并改善传统无源滤波器易受参数变化影响的缺点.     

强迫油循环风冷式牵引变压器的动态温度场模型

牵引变压器散热涉及冷却油与绕组的共轭传热和热油在油冷却器的二次散热. 为准确模拟其温度场随时间和空间的变化规律,在一维假设基础上,建立了牵引变压器（含绕组和冷却油）和油冷却器的分布参数模型,并与油泵和管道等集中参数模型耦合,建立了牵引变压器动态温度场数学模型,同时提出了一套数值求解算法;对一台牵引变压器及其散热系统进行动态温升实验,以此检验了模型预测精度. 研究结果表明:模型预测的牵引变压器冷却油温过渡时间（58 min）与实验值（61 min）吻合良好,稳定工作的冷却油和绕组温度与实验值的偏差分别为1.3 ℃和2.5 ℃,可以用于指导牵引变压器散热系统的工程设计及优化.      

基于AT等值电路的牵引网潮流计算方法

在自耦变压器（AT）等值电路的基础上,提出了牵引网潮流的改进算法.改进算法中将机车视作恒功率模型,考虑了AT的漏抗值,利用迭代法和叠加原理进行供电区间多列车运行的潮流计算.该算法能计算AT漏抗值对牵引网电气特性的影响.仿真结果表明,对单列车情况迭代5次左右即收敛,对4列车情况迭代10次左右收敛;算法对供电区间任意位置单列和多列车的情况均适用,且较AT等值电路的一般算法精确.     

简支梯度压电梁的解析解

同时考虑材料弹性参数，压电参数和密度的梯度特性，采用逆解法求解了均布荷载作用下简支梁的力－电耦合平面应变问题，首先给出了应力函数和电位移函数的多项式表达式，进而式求得了简支梯度压电梁的解析解，并对其进行了讨论。     

涡激振动能量收集的理论建模与实验验证

为了研究涡激振动压电能量收集特性,根据压电理论和尾流振子模型建立二维涡激振动的压电能量收集数学模型,对一个圆柱加双压电臂的能量收集装置进行计算分析。结果表明:输出电压随着负载电阻的增大而增大,最大输出功率存在一个最佳匹配电阻。之后开展压电能量收集风洞实验,理论分析结果与实验结果吻合,验证了理论模型的正确性。该模型对进一步设计和优化涡激振动能量收集装置有参考价值。     

基于IBA-SVM的变压器故障诊断

为提高变压器故障诊断精度,准确映射变压器故障类型和特征气体的非线性关系,提出一种基于改进蝙蝠算法(improved bat algorithm, IBA)优化支持向量机(support vector machine, SVM)的故障诊断方法.在蝙蝠算法(bat algorithm, BA)的基础上引入惯性权重和莱维飞行机制,有效提高了寻找最优SVM惩罚因子和核函数参数的能力.将改进后的蝙蝠算法用于SVM的寻找最优参数并建立故障诊断模型.实验结果表明,采用IBA-SVM模型进行故障诊断与采用固定参数的支持向量机模型和粒子群算法优化支持向量机模型相比故障诊断精确度更高,基于IBA-SVM的故障诊断模型的诊断正确率可达到94%,有效提升了分类准确度.     

四边简支压电层合厚板的一阶理论解析解

基于一阶剪切变形板壳理论和压电理论,推导了压电层合板结构的基本方程。对四边简支的压电层合板在四边接地、上下表面受外加电压及无外加电压作用时进行了解析求解,求得了电势和位移的表达式,给出了压电层和基体的挠度及电势分布图。     

压电式加速度计在工程测振中的应用分析

介绍了压电式加速度计的特点及其在振动测量中的应用;分析了压电式加速度计的测振原理、结构型式、技术指标;提出具体工程测振中,传感器选用原则和使用过程中应采取的有效措施及注意事项;最后,结合实际工程进行了压电式加速度计的选择,并应用于压路机振动轮加速度的测振系统中,进行了实证。     

Analytical Solution for Thermo-Electro-Elastic Problems of an Orthotropic Piezoelectric Hollow Cylinder Subjected to Various Loading

An interpolation method was used to solve the Volterra integral equation of the second kind caused by interaction among thermal, electric and mechanical fields. The exact expressions for the transient responses of stresses, electric displacement and electric potential in an orthotropic piezoelectric hollow cylinder were obtained by means of the finite integral transforms. From the sample numerical calculations, it is seen that the present method is suitable for an orthotropic piezoelectric hollow cylinder subjected to arbitrary thermal shock, mechanical load and transient electric excitation. The result can be used as a reference to solve other transient coupled problems of thermo-electro-elasticit y.     

压电陶瓷非线性断裂的有限元分析

提出了一个简单的包含有极化反转及电饱和影响的压电材料的本构模型。在此基础上实施了非线性有限元分析,并以局部Ｊ积分作为断裂准则,导出了作用电场与断裂载荷的关系曲线,其趋势与Ｐａｒｋ和Ｓｕｎ的实验观察现象相一致。     

压电板的主动控制实验研究

研究了压电板模型的主动控制。建立了主动控制方程,进行了实验研究。结果表明,采用压电片作为传感器和制动器的压电板的振动可以得到较好的抑制。说明了控制策略的可行性。为压电智能结构的进一步应用提供了实验基础。     

Numerical Investigation of Ultrasonic Guided Wave Dynamics in Piezoelectric Composite Plates for Establishing Structural Self-Sensing

This article presents a numerical investigation of guided wave generation, propagation, interaction with damage, and reception in piezoelectric composite plates for the purpose of establishing structural self-awareness.This approach employs piezoelectric composite materials as both load bearing structure and sensing elements.Finite element modal analysis of a plate cell with Bloch-Floquet boundary condition(BFBC) is performed to understand the wave propagation characteristics in piezoelectric composite plates. A comparative study is carried out between a standard composite plate and a piezoelectric composite plate to highlight the influence of piezoelectricity on guided wave dispersion relations. Subsequently, a transient dynamic coupled-field finite element model is constructed to simulate the procedure of guided wave generation, propagation, interaction with damage, and reception in a piezoelectric composite plate. Active sensing array is designed to capture the structural response containing the damage information. Three engineering scenarios, including a pristine case, a one-damage-location case and a two-damage-location case, are considered to demonstrate the ultrasonic sensing capability of the piezoelectric composite system. Finally, time-reversal method is utilized to locate and image the damage zones. This research shows that piezoelectric composite material possesses great potential to establish structural self-awareness, if it serves both as the load bearing and structural sensing components.     

压电双晶片谐响应有限元模拟分析

利用ANSYS软件对压电双晶片进行谐响应模拟分析,得到压电双晶片的谐振频率为36000Hz,谐振振幅为0.512×10-5m.通过正交实验,分析比较出影响压电双晶片谐振频率及振幅的主要因素,得出了压电双晶片尺寸的优化组合,压电片尺寸参数为:20mm×6mm ×0.4mnm,基片尺寸为20mm×6mm×4mm.     

Resonance Characteristics of Piezoelectric Resonator Based on Digital Driving Circuit of Field-Programmable Gate Array

Piezoelectric resonators are widely used in frequency reference devices, mass sensors, resonant sensors(such as gyros and accelerometers), etc. Piezoelectric resonators usually work in a special resonant mode. Obtaining working resonant mode with high quality is key to improve the performance of piezoelectric resonators. In this paper, the resonance characteristics of a rectangular lead zirconium titanate(PZT) piezoelectric resonator are studied. On the basis of the field-programmable gate array(FPGA) embedded system, direct digital synthesizer(DDS) and automatic gain controller(AGC) are used to generate the driving signals with precisely adjustable frequency and amplitude. The driving signals are used to excite the piezoelectric resonator to the working vibration mode. The influence of the connection of driving electrodes and voltage amplitude on the vibration of the resonator is studied. The quality factor and vibration linearity of the resonator are studied with various driving methods mentioned in this paper. The resonator reaches resonant mode at 330 kHz by different driving methods.The relationship between resonant amplitude and driving signal amplitude is linear. The quality factor reaches over 150 by different driving methods. The results provide a theoretical reference for the efficient excitation of the piezoelectric resonator.     

压电双晶片执行器驱动位移有限元分析与实验研究

采用有限元分析软件对压电悬臂梁驱动位移进行静态分析,同时对驱动器静态位移进行理论计算与实验测试.将有限元分析与理论分析结果和实验测试结果进行对比分析,三者的结果具有良好的一致性,证明了利用有限元分析软件对双晶片悬臂梁结构静态驱动位移分析是正确的,为双晶片结构中压电片和弹性梁的优化设计提供了新方法.     

压电双晶片执行器驱动位移有限元分析与实验研究

采用有限元分析软件对压电悬臂梁驱动位移进行静态分析,同时对驱动器静态位移进行理论计算与实验测试.将有限元分析与理论分析结果和实验测试结果进行对比分析,三者的结果具有良好的一致性,证明了利用有限元分析软件对双晶片悬臂梁结构静态驱动位移分析是正确的,为双晶片结构中压电片和弹性梁的优化设计提供了新方法.