压电型多振子单腔精密药物输送泵

提出一种新型精密药物输送泵,采用多压电振子的方式以提高泵的最大输出流量;采用整体开启阀,提高泵的单向截止性;将柔性药囊储药器集成于泵的入口通道,并置于带有两个环形电极的壳体中,实现了结构的轻小化。在制作样机的基础上对压电型精密药物输送泵的输出特性进行了实验测试,得出该输送泵在±36 V矩形波信号下的零压力输出流量可达0.34 mL/min,零流量输出压力可达16.5 kPa,分辨率优于0.25μL。

多振子局域共振声子晶体导线带隙特性研究

为防止导线舞动对线路安全稳定运行造成危害,将附有3个串联振子的间隔棒周期性地排列在导线上,形成声子晶体导线结构,通过产生带隙达到导线减振的目的.本文推导建立了计算声子晶体导线结构振动频散关系的传递矩阵法.基于某舞动试验线路,计算得到了振动频散关系和带隙范围,并对相应的有限周期声子晶体导线进行了振动传输特性分析以进行对比验证.结果显示,在0~0.9Hz范围,三振子串联声子晶体导线结构存在3条低频振动带隙,在带隙频率范围内导线的振动会出现较大衰减,因此可利用带隙有效抑制导线舞动.

多振子耦合振动的分析与研究

针对动力学方程 ,利用矩阵理论 ,分析研究了多振子耦合振动系统的运动 ,并给出了一般性解法 ,证明了多振子耦合振动系统的任何一种可能的运动都可以用各阶主振动的线性组合来表示 .

多振子压电电机转子的结构设计及其仿真分析

本文通过ANSYS有限元软件对多振子压电电机柔性转子进行结构分析,并利用模态分析得出的固有频率及振型结果,进行谐响应仿真分析。对电机以及同类转子的设计与制造有一定指导意义。

多振子声子晶体的低频特性研究

本文设计了一种由硅橡胶包覆层包裹4个钨振子的新型声子晶体结构,通过有限元法计算该结构的色散曲线、振动模态和传输损失谱。结果表明,该结构的带隙范围为18.85~225.28 Hz,与传输损失谱频率衰减范围相吻合,能够有效抑制20~200 Hz的弹性波在声子晶体中传播。通过分析色散曲线上点的振动模态,说明带隙产生的原因。本文讨论了声子晶体板的缺口角度和振子之间的纵向和横向间距对带隙的影响,结果表明:当缺口角度减小时,带隙下边界几乎保持不变,带隙上边界升高从而增加了带隙的宽度;振子之间横向或纵向间距增大时,带隙下边界和上边界均上升,带隙变宽,进而优化了声子晶体模型的带隙。同时声子晶体板的缺口设计能够节省材料,从而减轻结构的质量。

一种多振子电磁式人体动能收集器研究

为更好的收集人体运动时产生的能量,提出了一种多振子电磁式人体动能收集器,主要由上、下端振子、悬浮振子,感应线圈,abs外壳组成。该收集器采用了弹簧、磁弹簧和多振子结构来达到降低谐振频率,增加能量收集频带的目的。此外,为悬浮磁体包裹了油性膜来降低磁体与管壁之间的摩擦,提高能量收集功率。根据Simulink系统仿真可得,该能量收集器有5 Hz、19 Hz两个谐振频率。当实验者以10 km/h速度进行运动时,收集器在手掌和背包侧袋收集的最大瞬时功率分别为6.47 mW和5.13 mW,当速度为6 km/h时,收集的最大瞬时功率分别为0.78 mW和0.496 mW。结果表明,该能量收集器能较好收集低频人体运动产生的能量,为某些低功耗的便携式电子设备供电。

多振子梁弯曲振动中的局域共振带隙

从梁的弯曲振动方程出发.利用传递矩阵法,给出了无限周期结构的一维多振子声子晶体梁的弯曲振动能带结构.并利用有限元方法计算路有限周期结构梁的弯曲振动频率响应.建立了多振子声子晶体梁的简化模型,推导出带隙起始截止频率公式.结果表明:一维多振子声子晶体梁具有比单振子声子晶体梁更宽更丰富的振动带隙,可应用于呈倍频关系的减振降噪中;振动在带隙频率范围内频率响应具有明显的衰减;所建立的简化模型与理论模型结果符合较好.研究工作为梁类结构的减振提供一种新的思路.

Cymbal压电发电换能器有限元分析

通过建立Cymbal压电发电换能器的机电耦合有限元分析模型,计算分析了换能器结构参数对输出电压和谐振频率的影响以及外接负载对Cymbal换能器输出电压和输出功率的影响。研究表明,为了降低换能器的工作频率和提高换能器的输出电压,应增大换能器的空腔底部直径和减小换能器的空腔高度;在选择金属端帽和压电陶瓷厚度等参数时,应综合考虑换能器系统的刚度和外界振动源的频率特性和加速度特性;在任意一个频率点上,Cymbal换能器均存在一个最佳的外接负载,使得换能器的输出功率最大,而这个最佳的负载阻抗就等于Cymbal换能器在这个工作频率点上的输出阻抗。提出并分析了基于外加预应力的多振子级联方式Cymbal压电发电换能器系统的结构。

浅析力学类电路图

本文通过与电路图比较分析了力学类电路图的特点 ,给出了其画法 ,并通过求解多振子振动问题说明力学类电路图在处理复杂振动问题上的优点 .

单晶体Cd_(1-x)Mn_xTe中的法拉第旋转(英文)

室温下测量了本实验室生长的Cd0.8Mn0.2Te和Cd0.9Mn0.1Te单晶体的法拉第旋转谱。通过提高布里渊区中心L点的能隙值(E1)改进了法拉第旋转的多振子模型。用改进的模型拟合实验结果,得到Cd0.8Mn0.2Te和Cd0.9Mn0.1Te单晶体布里渊区中心Γ点的能隙值(E0)分别为1.804eV和1.667eV。该E0值比以往任何研究都更接近于计算值。

基于声子晶体理论的导线防舞方法及数值验证

为了解决特高压输电线路的减振防舞问题,保证线路安全,基于声子晶体局域共振理论,研究了多振子导线的减振效果.从导线的振动微分方程出发,应用传递矩阵法给出了无限周期结构的多振子导线在低频振动中的带隙结构,表明低频振动带隙的存在.以四分裂导线为例,采用有限元法计算了有限长无振子导线和多振子导线两种不同结构的振动频率响应.计算结果表明,在低频范围内多振子导线相对于无振子导线具有显著的减振效果,理论研究与仿真计算结果吻合较好.声子晶体理论为导线的减振防舞提供了一种新的途径.

二维声子晶体的隔声机理及其特性

提出一种局域共振二维声子晶体模型,将局域共振机理与气体泵动阻尼技术相结合,研究了该技术对模型带隙及隔声量的影响;增加振子数目情况下,分析了多振子模型对带隙拓宽的效果。通过改变4振子模型的材料组分,打破模型的对称性,研究了对称性对模型带隙及隔声量的影响。结果表明:气体泵动阻尼技术的引入可以有效提升模型的隔声量;多振子模型在拓宽带隙的同时可以有效改善隔声效果,其中4振子模型隔声效果最佳;通过改变材料组分打破模型的对称性,可以增加振子的谐振频率,改善某些频率处的隔声效果,同时其质量降低为原模型的66.9%。这一结果可以为声子晶体的实际工程应用提供一定的理论参考。

Design of an ultrasonic motor with multi-vibrators

题目：一种多振子超声电机的设计目的：对超声电机而言，当多个压电振子并联时，由于以同一设计方案制作的电机振子往往具有不同的动态特性，因此会使得多振子电机的效率有所下降。即多振子电机工作的关键是如何使多个振子协同一致地驱动转子。为提高集成型多振子电机的效率和简化电机结构，提出一种构造贴片式多振子旋转超声电机的方法。创新点：1．提出圆周面内驱动的概念，发展已有的面内驱动概念（x-y面）；2．提出一种模态转换方法，通过多个振子弯曲振动的叠加形成设计电机的扭转振动；3．电机工作时，不仅各个振子处于共振状态，而且连接而成的定子同样处于共振状态，有利于提高电机的效率；4．验证多振子同步驱动的机理。方法：1．振子采用贴片式结构，由极化方向沿厚度方向的压电陶瓷和金属基体粘结而成；与使用兰杰文振子相比，使用贴片式振子易于简化电机的结构。2．各个振子首尾相连形成电机的定子，既可用于构造直线电机，又可转换成旋转电机。3．通过有限元方法对不同振子数构成的电机定子进行性能比较，并且分析设计电机的驱动机理；此外，通过仿真分析确定电机的最优尺寸。4．根据设计结果，加工原理样机，并且对加工的样机进行实验研究，探讨设计方法的可行性。结论：1．根据仿真分析结果，最终加工的电机定子包含5个振子。2．定子中各个振子的振动特性完全相同，振子同步工作。3．样机定子的内径为28mm，外径为35mm，高为30min；测得定子的纵振和扭转频率分别为44．42kHz和43．83kHz；当激励电压的频率为43．9kHz、峰值为100V时，电机的空载转速为45r／min，堵转力矩为0．3N·m，最大效率约为30％。4．本文所设计的电机，是一种多振子并行驱动的整体式电机，具有结构紧凑和多振子同步工作等优点，能够克服常规的多振子电机在协同工作时出现的不同步问题；该设计方法可以为多振子电机的设计提供理论基础，推动超声电机在并行驱动方面的应用。