發(fā)布時(shí)間：2022-09-30 10:11

　　隨著電子技術(shù)以及無(wú)線電通訊的快速發(fā)展,分布式傳感器、微型處理器、智能芯片等這些低功耗的微型器件有了比較好的發(fā)展前景,但是電能供給問(wèn)題是制約低功耗設(shè)備的應(yīng)用及后續(xù)發(fā)展的問(wèn)題之一。目前微型器件常采用傳統(tǒng)電池來(lái)進(jìn)行供電,傳統(tǒng)化學(xué)電池對(duì)環(huán)境造成了一定的污染且儲(chǔ)能有限。由于環(huán)境振動(dòng)在自然界中廣泛存在且環(huán)境振動(dòng)能量轉(zhuǎn)換效率最高,因此,收集環(huán)境中的振動(dòng)并轉(zhuǎn)換為電能顯得尤為重要。本文以超磁致伸縮材料為核心元件,設(shè)計(jì)制造了一種振動(dòng)能量收集裝置,并對(duì)該裝置在不同的永磁鐵布置方式、規(guī)格尺寸、NS極朝向等不同的預(yù)磁化優(yōu)化條件下進(jìn)行了深入研究,發(fā)現(xiàn)預(yù)磁化優(yōu)化對(duì)能量收集具有重要的影響,最后分析在最佳預(yù)磁化優(yōu)化條件下該振動(dòng)能量收集裝置的輸出特性。本文首先介紹了振動(dòng)能量收集器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀,比較了磁致伸縮振動(dòng)能量收集器相對(duì)于其它振動(dòng)能量收集器的優(yōu)點(diǎn),Fe-Ga合金具有機(jī)械強(qiáng)度高,適用于復(fù)雜機(jī)械機(jī)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn),最后采用薄片狀Fe-Ga合金作為振動(dòng)收集裝置的能量轉(zhuǎn)換核心元件�；诖胖律炜s材料的本構(gòu)關(guān)系,從微觀的角度研究Fe-Ga合金的性能特性,并對(duì)磁致伸縮式振動(dòng)能量收集裝置的機(jī)電轉(zhuǎn)換原理進(jìn)行了研究。此外,對(duì)預(yù)磁化磁場(chǎng)提供方... 

【文章頁(yè)數(shù)】：65 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 振動(dòng)發(fā)電技術(shù)研究的背景及意義
    1.2 振動(dòng)能量采集器的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 靜電式振動(dòng)能量采集器的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 壓電式振動(dòng)能量采集器的研究現(xiàn)狀
        1.2.3 電磁式振動(dòng)能量采集器的研究現(xiàn)狀
        1.2.4 磁致伸縮式振動(dòng)能量采集器的研究現(xiàn)狀
    1.3 論文研究?jī)?nèi)容
第2章 懸臂式磁致伸縮振動(dòng)能量收集器的工作原理
    2.1 引言
    2.2 磁致伸縮材料及其磁致伸縮逆效應(yīng)
        2.2.1 磁致伸縮逆效應(yīng)
        2.2.2 磁致伸縮材料的選擇
    2.3 磁致伸縮材料的本構(gòu)關(guān)系
    2.4 磁致伸縮式收集裝置的機(jī)電轉(zhuǎn)換原理
    2.5 本章小結(jié)
第3章 懸臂式磁致伸縮振動(dòng)收集器的結(jié)構(gòu)及理論模型
    3.1 引言
    3.2 預(yù)磁化磁場(chǎng)的設(shè)計(jì)
    3.3 懸臂梁固定方式
    3.4 樣機(jī)結(jié)構(gòu)
    3.5 懸臂式磁致伸縮振動(dòng)能量收集技術(shù)的理論建模
    3.6 本章小結(jié)
第4章 振動(dòng)能量收集器的預(yù)磁化方法及數(shù)值分析
    4.1 引言
    4.2 預(yù)磁化場(chǎng)的提供方式
    4.3 振動(dòng)能量收集器的有限元分析的求解步驟
    4.4 多種預(yù)磁化方式產(chǎn)生的預(yù)磁化場(chǎng)的計(jì)算分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 磁致伸縮振動(dòng)能量收集器的預(yù)磁化實(shí)驗(yàn)
    5.1 實(shí)驗(yàn)原理及平臺(tái)
    5.2 永磁鐵對(duì)樣機(jī)感應(yīng)電壓測(cè)量結(jié)果的影響分析
    5.3 預(yù)磁化場(chǎng)對(duì)振動(dòng)收集能力作用的初步測(cè)試
    5.4 預(yù)磁化方法的綜合實(shí)驗(yàn)與分析
    5.5 具有最佳預(yù)磁化方式下的收集裝置的開路輸出特性
    5.6 優(yōu)化樣機(jī)為純電阻負(fù)載供電的工作特性
    5.7 樣機(jī)為電子元器件供電的實(shí)際應(yīng)用
    5.8 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 總結(jié)
    6.2 展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]一類電磁式薄膜振動(dòng)能量采集器動(dòng)力學(xué)建模與非線性分析[J]. 王志霞,王煒,張琪昌.  振動(dòng)與沖擊. 2019(15)
[2]靜態(tài)偏置磁場(chǎng)強(qiáng)度對(duì)鐵磁材料電磁超聲換能機(jī)制的影響[J]. 劉素貞,武云海,張闖,金亮,楊慶新.  電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2018(09)
[3]超磁致伸縮泵驅(qū)動(dòng)磁路建模及數(shù)值分析[J]. 陳龍,朱玉川,楊旭磊,徐鴻翔.  中國(guó)機(jī)械工程. 2014(06)
[4]Fe-Ga合金磁致伸縮材料的研究進(jìn)展[J]. 李勇勝,張世榮,楊紅川,李擴(kuò)社,徐靜,于敦波.  稀有金屬. 2006(05)

博士論文
[1]超磁致伸縮材料的本構(gòu)理論研究[D]. 孫樂(lè).蘭州大學(xué) 2007

碩士論文
[1]超磁致伸縮驅(qū)動(dòng)器精密位移驅(qū)動(dòng)控制研究[D]. 徐彭有.上海交通大學(xué) 2010



本文編號(hào)：3683362