基于慣性原理的壓電泵理論與實(shí)驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-11-13 12:11
本文結(jié)合國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目《壓電驅(qū)動(dòng)流體動(dòng)耦合軟體驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)理論》(項(xiàng)目編號(hào):51405189)展開研究,針對(duì)傳統(tǒng)止回閥流阻大、能量損失嚴(yán)重的問題,設(shè)計(jì)了一種心臟瓣膜型仿生閥,仿生閥開啟時(shí),閥瓣處于流道的側(cè)面,流體的流動(dòng)阻力和能量損失較小;谠摲律y提出了一種慣性式壓電泵,該泵動(dòng)力源為壓電懸臂梁,懸臂梁帶動(dòng)振動(dòng)管上下往復(fù)振動(dòng),利用慣性原理驅(qū)動(dòng)流體,使流體在慣性力的作用下沿振動(dòng)管向上流動(dòng),實(shí)現(xiàn)泵送功能。本文的具體研究工作如下:建立壓電雙晶片懸臂梁的理論模型,根據(jù)伯努利-歐拉梁理論公式,推導(dǎo)出懸臂梁電壓與輸出位移、輸出力的微分方程。對(duì)壓電懸臂梁進(jìn)行模態(tài)分析,一階振型為最優(yōu)振型,在該振型下的固有頻率為30Hz。通過諧響應(yīng)分析獲得懸臂梁自由端在60V電壓下的最大位移為3.5mm。對(duì)影響壓電懸臂梁輸出位移的三個(gè)主要參數(shù)(壓電陶瓷的粘貼位置、基板的長度和厚度)進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果表明:壓電懸臂梁自由端的振幅隨著壓電陶瓷距固定端距離的增加逐漸減小,在壓電陶瓷粘貼在固定端處,自由端振幅最大;隨著基板長度的增加逐漸增加;隨著金屬基板厚度的增加先增加后減小,在金屬基板的厚度為0.4mm時(shí),自由端振...
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
微針型入口壓電泵結(jié)構(gòu)原理圖
圖 1.9 雙振子壓電泵2017 年,中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所的 Yu-Ting Ma 等[48]提出一種由離心力驅(qū)動(dòng)無閥壓電泵,該泵的實(shí)物和工作原理如圖 1.10(a)、(b)所。該泵可以解決傳統(tǒng)壓電泵止回閥低頻響應(yīng)和無閥泵流體回流的問題。該泵由
圖 1.13 雙晶片微型循環(huán)壓電泵臺(tái)灣大葉大學(xué)的 Chiang-Ho Cheng 等[52]提出了一種壓)、(b)為泵的結(jié)構(gòu)爆炸圖與結(jié)構(gòu)剖面圖。該泵將止回腔和流道死體積最小化,增大了泵的壓縮比,使泵具
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大振子壓電泵模擬血液泵送研究[J]. 張立敏,王國旭. 機(jī)床與液壓. 2017(19)
[2]Multi-Field Analysis and Experimental Verification on Piezoelectric Valve-Less Pumps Actuated by Centrifugal Force[J]. Yu-Ting Ma,Zhi-Guo Pei,Zhong-Xiang Chen. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2017(04)
[3]脈動(dòng)離心隔膜壓電泵的原理與試驗(yàn)[J]. 鄧知森,馬玉婷,馮志華. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(08)
[4]感應(yīng)式圓柱電磁泵設(shè)計(jì)的影響因素[J]. 姜濤,麻永林,陳重毅,肖玉寶,易軍,邢淑清. 特種鑄造及有色合金. 2014(07)
[5]單錐殼形閥壓電泵閥體的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[J]. 張建輝,陳道根,曹炳鑫,黃俊. 振動(dòng).測試與診斷. 2014(02)
[6]一種新型永磁式電磁泵的設(shè)計(jì)[J]. 楊國來,李世偉,張俊峰. 新技術(shù)新工藝. 2014(01)
[7]壓電泵設(shè)計(jì)中閥的匹配方法[J]. 吳越,楊志剛,劉勇,陳龍. 振動(dòng).測試與診斷. 2013(S2)
[8]壓電泵用截止閥設(shè)計(jì)與性能測試[J]. 孫曉鋒,姜德龍,楊志剛. 液壓與氣動(dòng). 2013(09)
[9]仿生創(chuàng)新方法及其在止回閥設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 賴朝安. 現(xiàn)代制造工程. 2013(02)
[10]五腔串聯(lián)壓電泵的設(shè)計(jì)制作與試驗(yàn)[J]. 王淑云,闞君武,沈黃橋,傅駿翔,溫建明,程光明. 納米技術(shù)與精密工程. 2012(05)
博士論文
[1]壓電泵動(dòng)力學(xué)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 吳越.吉林大學(xué) 2013
[2]輪式閥微型壓電泵的設(shè)計(jì)理論及試驗(yàn)研究[D]. 劉勇.吉林大學(xué) 2012
[3]迭片式系列微型壓電泵的設(shè)計(jì)理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉國君.吉林大學(xué) 2006
碩士論文
[1]多腔串聯(lián)壓電泵的設(shè)計(jì)及其在直線馬達(dá)中的試驗(yàn)研究[D]. 李立安.吉林大學(xué) 2009
本文編號(hào):3492995
【文章來源】:吉林大學(xué)吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:106 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
微針型入口壓電泵結(jié)構(gòu)原理圖
圖 1.9 雙振子壓電泵2017 年,中國科學(xué)院蘇州生物醫(yī)學(xué)工程技術(shù)研究所的 Yu-Ting Ma 等[48]提出一種由離心力驅(qū)動(dòng)無閥壓電泵,該泵的實(shí)物和工作原理如圖 1.10(a)、(b)所。該泵可以解決傳統(tǒng)壓電泵止回閥低頻響應(yīng)和無閥泵流體回流的問題。該泵由
圖 1.13 雙晶片微型循環(huán)壓電泵臺(tái)灣大葉大學(xué)的 Chiang-Ho Cheng 等[52]提出了一種壓)、(b)為泵的結(jié)構(gòu)爆炸圖與結(jié)構(gòu)剖面圖。該泵將止回腔和流道死體積最小化,增大了泵的壓縮比,使泵具
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]大振子壓電泵模擬血液泵送研究[J]. 張立敏,王國旭. 機(jī)床與液壓. 2017(19)
[2]Multi-Field Analysis and Experimental Verification on Piezoelectric Valve-Less Pumps Actuated by Centrifugal Force[J]. Yu-Ting Ma,Zhi-Guo Pei,Zhong-Xiang Chen. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2017(04)
[3]脈動(dòng)離心隔膜壓電泵的原理與試驗(yàn)[J]. 鄧知森,馬玉婷,馮志華. 西安交通大學(xué)學(xué)報(bào). 2014(08)
[4]感應(yīng)式圓柱電磁泵設(shè)計(jì)的影響因素[J]. 姜濤,麻永林,陳重毅,肖玉寶,易軍,邢淑清. 特種鑄造及有色合金. 2014(07)
[5]單錐殼形閥壓電泵閥體的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)[J]. 張建輝,陳道根,曹炳鑫,黃俊. 振動(dòng).測試與診斷. 2014(02)
[6]一種新型永磁式電磁泵的設(shè)計(jì)[J]. 楊國來,李世偉,張俊峰. 新技術(shù)新工藝. 2014(01)
[7]壓電泵設(shè)計(jì)中閥的匹配方法[J]. 吳越,楊志剛,劉勇,陳龍. 振動(dòng).測試與診斷. 2013(S2)
[8]壓電泵用截止閥設(shè)計(jì)與性能測試[J]. 孫曉鋒,姜德龍,楊志剛. 液壓與氣動(dòng). 2013(09)
[9]仿生創(chuàng)新方法及其在止回閥設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 賴朝安. 現(xiàn)代制造工程. 2013(02)
[10]五腔串聯(lián)壓電泵的設(shè)計(jì)制作與試驗(yàn)[J]. 王淑云,闞君武,沈黃橋,傅駿翔,溫建明,程光明. 納米技術(shù)與精密工程. 2012(05)
博士論文
[1]壓電泵動(dòng)力學(xué)分析與優(yōu)化設(shè)計(jì)[D]. 吳越.吉林大學(xué) 2013
[2]輪式閥微型壓電泵的設(shè)計(jì)理論及試驗(yàn)研究[D]. 劉勇.吉林大學(xué) 2012
[3]迭片式系列微型壓電泵的設(shè)計(jì)理論及實(shí)驗(yàn)研究[D]. 劉國君.吉林大學(xué) 2006
碩士論文
[1]多腔串聯(lián)壓電泵的設(shè)計(jì)及其在直線馬達(dá)中的試驗(yàn)研究[D]. 李立安.吉林大學(xué) 2009
本文編號(hào):3492995
本文鏈接:http://www.sikaile.net/jixiegongchenglunwen/3492995.html
最近更新
教材專著