二维优化PEG阵列设计及输出特性分析

为拓展压电式能量收集元件(PEG)的工作频带,有效从多个振动输入信号收集功率,设计了二维变截面PEG圆周阵列,并对其串、并联下的电压输出特性进行了分析研究。研究表明,相比于传统的附加质量块结构形式,二维变截面PEG谐振频率对结构变化敏感度更高,即是在同样工作空间限制下,二维优化结构可实现更宽的工作频带。同时,由于二维变截面PEG尺寸可在保证谐振频率不变的前提下设计调整,对于工作空间狭小且不规则的微电子系统具有重要意义。

弹簧蓄能密封圈轴对称仿真模型建模方法研究

弹簧蓄能密封圈在夹套材料磨损后能依靠弹簧回弹来维持良好的密封特性,被广泛应用在诸多领域。但针对该密封圈的研究相对缺乏。因其结构的螺旋性导致了无法直接采用二维模型进行分析。提出一种建模方法构造密封圈的二维轴对称模型:首先通过数值实验得到三维螺旋盘绕弹簧的力学特性,在此基础上结合等效原则构建二维变截面等效弹簧,进而建立螺旋盘绕弹簧蓄能密封圈的二维轴对称有限元模型。利用该模型,进行算例验证,仿真结果和已知数据有很好吻合度,表明了该模型的有效性。该二维弹簧等效建模方法大幅提高了仿真效率,为螺旋弹簧及含弹簧系统的仿真提供了一种有效的方法。