适用于无线传感器网络的应变能收集系统研究

为了使嵌入式无线传感器不再依赖电池供电,开发一个新型的利用应变能传感器系统。首先用单向排列的压电纤维与一块复合材料样品叠压。再将一个箔式应变计与压电纤维粘和并校准其分流值。该样品用一个电动装置驱动,频率分别为60 Hz、120 Hz和180 Hz,其在3处承受周期性弯曲负载(75到300με峰值)。验证应变能收集系统的可行性。     

基于奇异谱分析的动态称重系统算法研究

针对目前动态称重系统称重误差较大的现状,设计了基于奇异谱分析的动态称重系统。在汽车综合试验场,根据设计的动态称重系统及所选用的压电石英称重传感器的特点,采用两轴车辆及多轴车辆在S形通过、高速行驶刹车通过、不同车速通过的三种情况下采集称重数据。利用车辆的轴重与采集的信号所包围的面积关系计算得到车重,并将奇异谱分析(SSA)算法应用于动态称重系统的数据处理中。试验结果表明:SSA算法与传统的小波分析算法相比能够明显降低称重误差,可广泛推广应用于动态称重系统中。     

驱动参数对GDI压电喷油器特性影响的试验研究

在油泵试验台上采用不同驱动方式对汽油机缸内直喷(GDI)压电喷油器的流量特性和响应特性进行了研究,测量了喷油器的喷油量、针阀开启时间等参数随驱动电压、电流的变化规律.研究表明:采用单峰值和恒定电流驱动方式,随着驱动电压的增大,喷油量近似呈线性增加,当电压大于155 V时,喷油量保持不变;采用多峰值电流驱动,随着驱动电压的增大,喷油量不断增大.采用恒定电流和多峰值电流驱动时,驱动电流对喷油量的变化影响不大.相同电流时,多峰值电流驱动的喷油量小于恒定电流驱动的喷油量.压电喷油器的响应时间随着驱动电压、驱动电流和电流变化率的增加逐渐减少,并最终趋于稳定.     

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.     

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.     

用于自适应可展结构的智能主动杆试验研究

为将智能主动杆用于可展结构的自适应控制，研制了一种具有传感和作动双重功能的智能主动杆．对主动杆输出位移、输出力特性以及动力学性能进行了试验研究，获得了不同驱动电压频率的对位移增益和输出力增益．试验结果表明，这类智能主动杆可用于消除铰连接间隙、精确定位和振动抑制．     

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.     

带有非连续分布式传感器/作动器的压电梁最优控制(英文)

Because of its light weight,broadband,and adaptable properties,smart material has been widely applied in the active vibration control(AVC) of flexible structures.Based on a first-order shear deformation theory,by coupling the electrical and mechanical operation,a 4-node quadrilateral piezoelectric composite element with 24 degrees of freedom for generalized displacements and one electrical potential degree of freedom per piezoelectric layer was derived.Dynamic characteristics of a beam with discontinuously distributed piezoelectric sensors and actuators were presented.A linear quadratic regulator(LQR) feedback controller was designed to suppress the vibration of the beam in the state space using the high precise direct(HPD) integration method.