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双程机电耦合效应对压电层合板机电响应的影响
1
作者
金江
熊克
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第4期493-498,共6页
基于一阶剪切变形理论和压电方程,推导了压电层合板本构方程,得到一个双程压电-机械耦合的有限元模型,它可以对具有任意分布的表面粘贴式或嵌入式压电传感器和驱动器的复合材料层合板的机电响应进行分析。所得算例的计算结果与文献中的...
基于一阶剪切变形理论和压电方程,推导了压电层合板本构方程,得到一个双程压电-机械耦合的有限元模型,它可以对具有任意分布的表面粘贴式或嵌入式压电传感器和驱动器的复合材料层合板的机电响应进行分析。所得算例的计算结果与文献中的实验结果或ANSYS分析结果非常吻合,也显示了在压电传感器有信号输出时,单程压电-机械耦合的有限元模型所存在的误差。
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关键词
工程力学
双程
压电
-机械
耦合
模型
有限元法
复合材料层合板
压电
材料
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职称材料
双晶悬臂梁压电发电装置发电能力的仿真
被引量:
16
2
作者
龚俊杰
许颖颖
+1 位作者
阮志林
边义祥
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2014年第4期658-663,776,共6页
针对双晶片悬臂梁式压电振子的理论模型,分析了压电振子的结构参数对压电发电装置发电能力的影响。运用ANSYS有限元软件建立了压电振子的压电耦合模型,研究了压电振子的配重质量、悬臂梁长度和金属基板厚度等结构参数对压电振子的固有...
针对双晶片悬臂梁式压电振子的理论模型,分析了压电振子的结构参数对压电发电装置发电能力的影响。运用ANSYS有限元软件建立了压电振子的压电耦合模型,研究了压电振子的配重质量、悬臂梁长度和金属基板厚度等结构参数对压电振子的固有频率以及压电发电装置发电量的影响规律。为了验证有限元模型的正确性,对典型结构参数压电悬臂梁的一阶固有频率和发电电压进行了实验测量。仿真结果表明,增加悬臂梁的配置质量和长度、减小悬臂梁基板的厚度都可以降低结构的固有频率,选择恰当的结构参数匹配可以使发电装置的固有频率接近外界的激振频率,从而实现最佳的发电性能。
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关键词
压电
发电
双晶
压电
悬臂梁
压电
振子
压电耦合模型
发电能力
仿真分析
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职称材料
新型多层悬臂梁压电发电装置发电性能研究
被引量:
15
3
作者
龚俊杰
阮志林
+1 位作者
李康超
边义祥
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第5期135-140,共6页
为了提高压电发电装置的发电能力,设计一种新型蝴蝶式多层悬臂梁压电发电装置。基于ANSYS 12.0有限元软件,建立三层悬臂梁压电发电装置的有限元模型,对装置进行了静力分析以及模态分析。有限元分析结果表明,该多层发电装置每一层的应力...
为了提高压电发电装置的发电能力,设计一种新型蝴蝶式多层悬臂梁压电发电装置。基于ANSYS 12.0有限元软件,建立三层悬臂梁压电发电装置的有限元模型,对装置进行了静力分析以及模态分析。有限元分析结果表明,该多层发电装置每一层的应力和变形规律基本一致,符合悬臂梁结构的典型特征。在此基础上,建立单层悬臂梁的压电耦合有限元模型,分析每一层悬臂梁模型的固定端(基座)在承受外界激励载荷作用时的电压分布和电压响应曲线。制作了三层压电发电装置,并对装置的应力、固有频率和开路输出电压进行了试验测试,试验测试结果与仿真结果基本吻合。对单层压电悬臂梁在不同外界激振频率和振幅作用下的发电性能影响规律进行了试验与仿真研究。结果表明:该蝴蝶式多层悬臂梁压电发电装置在受到频率为38 Hz,振幅为1.25 mm的环境振动载荷作用时,具有最佳的发电性能。
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关键词
多层
压电
发电
有限元分析
压电耦合模型
发电性能
压电
单晶梁
下载PDF
职称材料
对称式悬臂梁压电发电装置的设计与仿真
被引量:
1
4
作者
龚俊杰
沈丽佳
+1 位作者
李康超
边义祥
《扬州大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2014年第4期43-46,55,共5页
为解决单边压电悬臂梁结构的质量块集中于支架一侧,容易造成装置偏载并产生摆动的问题,设计了一种新型对称式悬臂梁压电发电装置.对其进行试验研究,得到了装置的固有频率和峰值发电电压.为研究该装置的发电性能,运用ANSYS有限元软件建...
为解决单边压电悬臂梁结构的质量块集中于支架一侧,容易造成装置偏载并产生摆动的问题,设计了一种新型对称式悬臂梁压电发电装置.对其进行试验研究,得到了装置的固有频率和峰值发电电压.为研究该装置的发电性能,运用ANSYS有限元软件建立了压电振子的压电耦合模型,对其进行固有频率和发电电压的有限元计算,并将试验结果与有限元结果进行比较.在验证有限元模型正确性的基础上,分析了压电振子中悬臂梁的长度、宽度与厚度等结构参数对发电装置发电能力的影响规律.研究结果表明:增加悬臂梁的长度,减小宽度和厚度均可提高装置的发电性能.
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关键词
压电
发电
压电
悬臂梁
发电性能
压电耦合模型
仿真分析
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职称材料
题名
双程机电耦合效应对压电层合板机电响应的影响
1
作者
金江
熊克
机构
南通大学建筑工程学院
南京航空航天大学智能材料与结构航空科技重点实验室
出处
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005年第4期493-498,共6页
基金
江苏省自然科学基金(BK2004046)资助项目。
文摘
基于一阶剪切变形理论和压电方程,推导了压电层合板本构方程,得到一个双程压电-机械耦合的有限元模型,它可以对具有任意分布的表面粘贴式或嵌入式压电传感器和驱动器的复合材料层合板的机电响应进行分析。所得算例的计算结果与文献中的实验结果或ANSYS分析结果非常吻合,也显示了在压电传感器有信号输出时,单程压电-机械耦合的有限元模型所存在的误差。
关键词
工程力学
双程
压电
-机械
耦合
模型
有限元法
复合材料层合板
压电
材料
Keywords
engineering mechanics
two-way piezoelectric-mechanic coupled model
finite element method
composite laminated plate
piezoelectric material
分类号
O242.21 [理学—计算数学]
TU599 [建筑科学—建筑技术科学]
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职称材料
题名
双晶悬臂梁压电发电装置发电能力的仿真
被引量:
16
2
作者
龚俊杰
许颖颖
阮志林
边义祥
机构
扬州大学机械工程学院
出处
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2014年第4期658-663,776,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51275447)
文摘
针对双晶片悬臂梁式压电振子的理论模型,分析了压电振子的结构参数对压电发电装置发电能力的影响。运用ANSYS有限元软件建立了压电振子的压电耦合模型,研究了压电振子的配重质量、悬臂梁长度和金属基板厚度等结构参数对压电振子的固有频率以及压电发电装置发电量的影响规律。为了验证有限元模型的正确性,对典型结构参数压电悬臂梁的一阶固有频率和发电电压进行了实验测量。仿真结果表明,增加悬臂梁的配置质量和长度、减小悬臂梁基板的厚度都可以降低结构的固有频率,选择恰当的结构参数匹配可以使发电装置的固有频率接近外界的激振频率,从而实现最佳的发电性能。
关键词
压电
发电
双晶
压电
悬臂梁
压电
振子
压电耦合模型
发电能力
仿真分析
Keywords
piezoelectric generator
piezoelectric bimorph cantilever
piezoelectric vibrator
piezoelectric coupling model
generating capacity
simulation analysis
分类号
TN384 [电子电信—物理电子学]
TN712 [电子电信—电路与系统]
下载PDF
职称材料
题名
新型多层悬臂梁压电发电装置发电性能研究
被引量:
15
3
作者
龚俊杰
阮志林
李康超
边义祥
机构
扬州大学机械工程学院
出处
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014年第5期135-140,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(51275447)
文摘
为了提高压电发电装置的发电能力,设计一种新型蝴蝶式多层悬臂梁压电发电装置。基于ANSYS 12.0有限元软件,建立三层悬臂梁压电发电装置的有限元模型,对装置进行了静力分析以及模态分析。有限元分析结果表明,该多层发电装置每一层的应力和变形规律基本一致,符合悬臂梁结构的典型特征。在此基础上,建立单层悬臂梁的压电耦合有限元模型,分析每一层悬臂梁模型的固定端(基座)在承受外界激励载荷作用时的电压分布和电压响应曲线。制作了三层压电发电装置,并对装置的应力、固有频率和开路输出电压进行了试验测试,试验测试结果与仿真结果基本吻合。对单层压电悬臂梁在不同外界激振频率和振幅作用下的发电性能影响规律进行了试验与仿真研究。结果表明:该蝴蝶式多层悬臂梁压电发电装置在受到频率为38 Hz,振幅为1.25 mm的环境振动载荷作用时,具有最佳的发电性能。
关键词
多层
压电
发电
有限元分析
压电耦合模型
发电性能
压电
单晶梁
Keywords
multilayer piezoelectric generator
finite element analysis
electromechanical coupling model
generating performance
piezoelectric unimorph cantilever
分类号
TN836 [电子电信—信息与通信工程]
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职称材料
题名
对称式悬臂梁压电发电装置的设计与仿真
被引量:
1
4
作者
龚俊杰
沈丽佳
李康超
边义祥
机构
扬州大学机械工程学院
出处
《扬州大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2014年第4期43-46,55,共5页
基金
国家自然科学基金资助项目(51275447)
江苏省2014年度普通高校研究生实践创新计划项目资助(SJLX-0601)
文摘
为解决单边压电悬臂梁结构的质量块集中于支架一侧,容易造成装置偏载并产生摆动的问题,设计了一种新型对称式悬臂梁压电发电装置.对其进行试验研究,得到了装置的固有频率和峰值发电电压.为研究该装置的发电性能,运用ANSYS有限元软件建立了压电振子的压电耦合模型,对其进行固有频率和发电电压的有限元计算,并将试验结果与有限元结果进行比较.在验证有限元模型正确性的基础上,分析了压电振子中悬臂梁的长度、宽度与厚度等结构参数对发电装置发电能力的影响规律.研究结果表明:增加悬臂梁的长度,减小宽度和厚度均可提高装置的发电性能.
关键词
压电
发电
压电
悬臂梁
发电性能
压电耦合模型
仿真分析
Keywords
piezoelectric generator
piezoelectric cantilever beam
generating performance
electro-mechanical coupling model
finite element analysis
分类号
TN384 [电子电信—物理电子学]
TN712 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
双程机电耦合效应对压电层合板机电响应的影响
金江
熊克
《南京航空航天大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2005
0
下载PDF
职称材料
2
双晶悬臂梁压电发电装置发电能力的仿真
龚俊杰
许颖颖
阮志林
边义祥
《振动.测试与诊断》
EI
CSCD
北大核心
2014
16
下载PDF
职称材料
3
新型多层悬臂梁压电发电装置发电性能研究
龚俊杰
阮志林
李康超
边义祥
《机械工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2014
15
下载PDF
职称材料
4
对称式悬臂梁压电发电装置的设计与仿真
龚俊杰
沈丽佳
李康超
边义祥
《扬州大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2014
1
下载PDF
职称材料
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