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馈能式减振器压电机构发电和阻尼特性仿真与实验
| 论文题名： | 馈能式减振器压电机构发电和阻尼特性仿真与实验 |
| 关键词： | 汽车;能量回收;减振器;压电机构;压电振子;阻尼特性;数值模拟 |
| 摘要： | 随着近些年汽车产业的发展壮大和人们对环保问题的不断重视，对振动能量的回收再利用已成为一个研究热点。导师课题组提出一种新型的基于压电效应的能量回收悬架系统，主要由减振器机构、传动装置和压电机构等组成。本文针对压电机构的发电和阻尼特性进行研究，具体内容如下： 通过对压电材料特性的分析，选择使用合适的压电陶瓷。利用振动学、压电学以及材料力学等相关理论对带质量块压电振子建立振动数学模型，分析质量块的质量及位置对压电振子固有频率的影响；求解压电振子的输出电压与激励频率的关系。 利用单个压电梁的输出电压特性，分析了压电机构的发电性能。分别是在开路状态下的不同压电振子串/并联输出电压特性，经整流电路和整流滤波电路后的串/并联输出电压特性分析。 使用MATLAB软件对第2章的理论知识进行了数值模拟分析，使用ANSYS有限元仿真软件对带质量块的压电振子建立有限元模型。首先是对三种质量块位置不同的压电振子和不带质量块的压电振子进行静态分析，分析得出当质量块位置距固定端越远，变形量及发电量越大；然后对四种压电振子进行模态分析，得出随着质量块位置靠近自由端，压电振子的固有频率在逐渐减小；随后对一种压电振子进行了瞬态分析，得出输出电压与应力变化均与激励函数的频率相同；最后对一种压电振子进行了谐响应分析，与数值模拟进行了对比分析。 首先对两种不同的压电振子电压输出特性进行了试验，得出质量块确实会使其固有频率变小结论，并与仿真分析的数据进行了对比；随后进行了等效压电振子的试验，分析了不同连接方式下的输出电压之间的关系，并与理论分析结果进行了对比。 |
| 作者： | 白守松 |
| 专业： | 车辆工程 |
| 导师： | 甄龙信;腾晓雷 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 燕山大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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