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基于卡门涡街的水下振动能量采集器的设计与研究（英文）被引量：1: 2019年; 针对传统的单自由度压电能量采集器工作带宽窄的现状,提出了在水下流激振动环境下的一种基于卡门涡街的二自由度宽频压电能量采集器来提高压电能量采集器的带宽。3种二自由度压电能量采集器分别被设计、制造,并且测试了能量采集性能。结果表明,采用二自由度能量采集器比采用传统的单自由度能量采集器具有更好的采集效率。根据仿真和实验结果,H型压电能量采集器具有更好的振动能量采集效率。; 王海金标姚刚杨春来郑衍畅文莉; 关键词：无线传感网络卡门涡街

多源振动能量采集器的研究: 随着无线传感器、便携式电子产品等设备在各领域的广泛应用,其供能装置的局限性逐步体现,尤其是电池更换、维护困难等问题,一直未得到有效解决。振动能量采集技术可以将广泛存在于环境中的振动能转换为电能,是一种有效替代电池的供能方...; 张丽; 关键词：压电静电

大气压等离子体微射流阵列空间均匀性的纹影摄影研究被引量：1: 2019年; 大气压等离子体微射流阵列具有高电子密度、高效率、可进行无掩膜加工等特点,在材料处理和生物医学等领域有潜在的应用前景。然而由于阵列中相邻微射流间存在强烈相互影响以及射流与环境空气间的相互作用,等离子体微射流阵列存在着空间分布不均匀的问题。研究喷嘴尺寸为300μm的1×3微射流阵列,采用高速纹影摄影技术从流场角度研究工作电压和气体流速对微射流阵列的空间均匀性的影响。研究结果表明,等离子体放电会使得气流的层流长度明显变短,且施加电压越高时,阵列中侧向气流的偏转角越大,通入的气体流速增大时,偏转角随之减小。实验的结果有助于理解微射流阵列中射流间的相互影响机理,对于后续微射流阵列的应用研究具有重要的指导意义。; 郭飞张曼周孰能文莉; 关键词：流场

预应力式压电能量采集器的模型和试验分析被引量：2: 2022年; 为提高振动能量的采集效率,设计了一种基于预应力梁的压电能量采集器。基于欧拉-伯努利梁理论,建立了基础激励条件下含预应力压电陶瓷悬臂梁的动力学模型,并利用数值仿真的方法对其输出功率、电压等性能进行分析。最后搭建了试验平台对上述预应力能量采集器的样品进试验测试,对其输出电压、输出功率和自由端位移与预应力大小关系进行分析和研究。试验结果显示在相同条件下,5.9 N轴向预拉力作用下的压电能量采集器的开路电压比无预应力条件下提高了11.6 V。对相同容量的电容的充电试验结果表明,含5.9 N轴向预拉力的压电能量采集的平均充电电压比无预应力情况下提高了1.55 V。数值仿真和试验结果均显示含预应力的PEH的能量采集效率得到明显提高。; 王海徐罡杨春来金标郑衍畅史宁; 关键词：预应力梁

大气压等离子体射流对PLLA纤维膜表面改性方法的研究: 2019年; 左旋聚乳酸(PLLA)以其优异的生物可降解性能和良好的力学性能在组织工程中得到了广泛的应用。其中,PLLA纤维膜多孔结构模拟了天然细胞外基质,因而引起了广泛关注。然而,PLLA纤维膜的疏水性能使其细胞亲和力较差,进而限制了它与生物环境的相互作用。大气压等离子体射流(APPJ)是一种有效的表面改性工具,具有结构简单、成本低和操作灵活等优点。研究使用静电纺丝法成功制备了平均纤维直径为1 184nm的PLLA纤维膜,并通过He/O2 APPJ对PLLA纤维膜进行表面改性,大幅提高了材料表面的亲水性和细胞亲和力。在改性前后的PLLA纤维膜上培养小鼠成肌细胞C2C12,结果表明,改性后的PLLA纤维膜更有利于细胞的增殖和生长。研究结果在组织工程和生物医学工程中具有重要的应用前景。; 田振华程军杰周熟能郭飞文莉王海褚家如邹纲; 关键词：PLLA 纤维膜表面改性亲水性生物医学工程

折叠梁式振动能量采集器的设计被引量：9: 2020年; 单自由度压电能量采集器因其结构特点,其有效工作频带范围较窄,难以在实际的无线传感器网络节点和可穿戴设备等领域应用。本文提出一种基于折叠梁结构的压电振动能量采集器,以提高采集器的工作带宽。首先,对折叠梁式振动能量采集器进行理论建模及有限元分析,其次,分析不同质量块的质量对所提出的能量采集器的影响,最后,对所提出的能量采集器进行实验研究,实验结果表明,在频域为0~100 Hz,加速度为0.3 g的条件下,"L"型振动能量采集器的工作带宽为1 Hz,"Z"型振动能量采集器的工作带宽为3 Hz,扩增为"L"型带宽的300%,其次,"Z"型振动能量采集器在0.2 gn,0.25 gn,0.30 gn激励下的最佳匹配负载电阻分别为0.21 MΩ,0.27 MΩ以及0.21 MΩ,最大输出功率为509.122 mW,921.926 mW以及1331.230 mW,初步验证了折叠梁式能量采集器的性能。本文所提出的折叠梁式能量采集器可以兼顾降低谐振频率和增加低频段的谐振阶数的需求,有效提高了能量采集效率,为待供能设备提供充足的电能。; 王海史宁张丽杨春来郑衍畅文莉; 关键词：谐振频率

多自由度宽频能量采集器设计与研究: 随着物联网技术的不断发展和广泛应用,物联网终端节点尤其是野外偏远地区的网络节点或植入式电子设备,传统的电池供能方式因维护、更换困难,越来越难以满足需求。在周围环境中广泛存在风能、太阳能、振动能量等,为采取从周围环境收集能...; 金标; 关键词：宽频多自由度预应力梁; 文献传递

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国家自然科学基金(51375469)