近幾十年來,為了俘獲廣泛的旋轉(zhuǎn)能量,研究人員主要利用電磁感應(yīng),壓電效應(yīng),靜電感應(yīng)和摩擦電效應(yīng)等基本原理開發(fā)了各式旋轉(zhuǎn)能量采集設(shè)備,但是這些能量采集裝置均存在輸出功率低、適應(yīng)性較差等問題。當(dāng)前,一種介電彈性體發(fā)電機(jī)（Dielectricelastomergenerator,DEG）得到越來越多的研究者關(guān)注。相比于其他能量轉(zhuǎn)換機(jī)制的旋轉(zhuǎn)能量采集器,DEG具有更多的優(yōu)勢,例如高輸出功率和輸出電壓。但是由于DEG的研究起步較晚,介電彈性體（Dielectric elastomer,DE）的旋轉(zhuǎn)能量采集研究相對較少,因此本文提出了一種曲柄連桿式介電彈性體發(fā)電機(jī),論文的主要研究工作如下:（1）本文首先研究剛性小球接觸圓形介電彈性體薄膜的面外變形力學(xué)行為,并通過實(shí)驗(yàn)與數(shù)值仿真分析了一些關(guān)鍵參數(shù)對面外變形力學(xué)行為的影響。（2）在此基礎(chǔ)上,分別對球面接觸式DEG和圓盤連接式DEG的能量采集性能進(jìn)行了詳細(xì)分析,并通過兩者的能量采集性能對比發(fā)現(xiàn),圓盤連接式DEG具有顯著優(yōu)越性。（3）基于具有優(yōu)越性的圓盤連接式DEG,結(jié)合能夠把旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換為直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的曲柄連桿機(jī)構(gòu),提出了一種能夠俘獲旋轉(zhuǎn)能量的DEG模型,... 

【文章來源】：南昌大學(xué)江西省 211工程院校

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．３駐極體ＤＥＧ設(shè)計(jì)原型??Ｆｉｇ?１．３?Ｔｈｅ?ｄｅｓｉｇｎ?ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ｅｌｅｃｔｒｅｔ?ＤＥＧ．??

?第１章引言???結(jié)構(gòu)能夠以機(jī)械振動(dòng)的形式收集風(fēng)能。??（ａ）??々??＼?ｙｉｙ??ｉ?：——？??Ｌ—ｉ—１?，：?－Ｉ：＇．．?／－＇（Ｉ）??（ｂ）??，－＼ｆｉ?．．．?？??圖１．６碰撞－振動(dòng)式ＤＥＧ系統(tǒng)（ａ）水平狀態(tài)；（ｂ）傾斜狀態(tài)??Ｆｉｇ?１．６?Ｔｈｅ?ｖｉｂｒｏ－ｉｍｐａｃｔ?ＤＥＧ?ｓｙｓｔｅｍ?（ａ）?ｔｈｅ?ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌ?ｓｔａｔｅ；?（ｂ）?ｔｈｅ?ｉｎｃｌｉｎｅｄ?ｓｔａｔｅ．??（ａ）???￣?ｔｂ）?，＿－??Ｃａｎｌｔｌｅｖｃｒ?ｂｏｉｉｍ?＂???：????＼?ｎ?＇?ｉ?丄丨「??Ｂａｓｅ—？?Ｌｒ?ｗ．??／Ｌ?ｎ?ｗ＂�。�?－＇？＇ｒ?—??Ｖｉｂｒｏ－ｉｉｔｉｐａｃｔ?ＤｆＸｒ?ｆ?＾?＊??圖１．７嵌在鈍體中碰撞－振動(dòng)式ＤＥＧ系統(tǒng)（ａ）系統(tǒng)結(jié)構(gòu)；（ｂ）碰撞－振動(dòng)式ＤＥＧ??Ｆｉｇ?１．７?Ｔｈｅ?ｖｉｂｒｏ－ｉｍｐａｃｔ?ＤＥＧ?ｓｙｓｔｅｍ?ｅｍｂｅｄｄｅｄ?ｉｎｔｏ?ａ?ｂｌｕｆｆ?ｂｏｄｙ?（ａ）?ｓｙｓｔｅｍ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；?（ｂ）?ｖｉｂｒｏ－??ｉｍｐａｃｔ?ＤＥＧ．??Ｊｅａｎ－Ｍｉｓｔｒａｌ等人［１７１提出了實(shí)現(xiàn)人體運(yùn)動(dòng)能量的ＤＥＧ系統(tǒng)，如圖１．８所示。該??模型利用人體運(yùn)動(dòng)時(shí)大腿和小腿之間的彎曲驅(qū)動(dòng)ＤＥＭ變形和恢復(fù)，從而實(shí)現(xiàn)人體??運(yùn)動(dòng)能量向電能的轉(zhuǎn)換。從圖中也可以看出，該模型本質(zhì)上是將人體大腿和小腿間??局部旋轉(zhuǎn)的能量轉(zhuǎn)換為電能，是一種能夠?qū)崿F(xiàn)旋轉(zhuǎn)能量收集的ＤＥＧ裝置，因此為??適用于旋轉(zhuǎn)能量收集的ＤＥＧ的設(shè)計(jì)和開發(fā)提供了一定的指導(dǎo)思路。此外

?第１章引言???種指導(dǎo)思路。目前，相比于其他能量俘獲ＤＥＧ系統(tǒng)，以旋轉(zhuǎn)能量收集的ＤＥＧ系??統(tǒng)或以機(jī)械旋轉(zhuǎn)形式獲取其他能量的ＤＥＧ系統(tǒng)的研究成果并不豐富，因此還需要??對這類裝置進(jìn)行深入研究。??二：？Ｆ??圖１．８采集旋轉(zhuǎn)能量的ＤＥＧ系統(tǒng)??Ｆｉｇ?１．８?Ｔｈｅ?ＤＥＧ?ｓｙｓｔｅｍ?ｈａｒｖｅｓｔｉｎｇ?ｒｏｔａｔｉｏｎａｌ?ｅｎｅｒｇｙ．??⑷?（ｂ）??’’?ｙ?ｊｌ??／?／?Ｌｉｌ?Ａｆ?ｍｏｔｏｒ??，ｒＴ（｜??：：１?＝屬??？１?Ｐｅｎｄｕｌｕｍ?｜?；?ｆ??丨，１?￥?－??Ｍａｓｓ?ｍ?＾?ｇｕｉｄｅ?ｗａｙ?，?＞｜?｜??圖１．９?（ａ）軟擺式ＤＥＧ模型；（ｂ）軟擺式ＤＥＧ原型??Ｆｉｇ?１．９?（ａ）?Ｔｈｅ?ｓｋｅｔｃｈ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＤＥ－ｂａｓｅｄ?ｐｅｎｄｕｌｕｍ；?（ｂ）?ｔｈｅ?ｐｒｏｔｏｔｙｐｅ?ｏｆ?ｔｈｅ?ＤＥ－ｂａｓｅｄ?ｐｅｎｄｕｌｕｍ．??１．４現(xiàn)有研究存在的問題??通過以上介紹，我們發(fā)現(xiàn)目前與ＤＥＧ的相關(guān)研宄還存在許多未解決的問題，??主要包括：在ＤＥ材料拉伸變形形式方面，除單、雙軸拉伸，面外拉伸研宄還不夠??完善；在ＤＥＧ的應(yīng)用基礎(chǔ)研宄方而，實(shí)現(xiàn)ＤＥＧ內(nèi)發(fā)電的距離較為遙遠(yuǎn)以及俘獲??旋轉(zhuǎn)能量的ＤＥＧ系統(tǒng)研宂很少。本文重點(diǎn)解決以下兩個(gè)方而的問題：??１）ＤＥ材料面外變形研宄不足。相比于ＤＥ材料在單、雙軸拉伸的研宄，面外??９??

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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本文編號(hào)：3584531