一种新型人工肌肉驱动机理与仿真研究

为了满足机器人驱动器宽范围速度输出,大的负载能力,高的输出精度等要求,提出了一种新型的人工肌肉驱动器。分析了这种人工肌肉的驱动机理,并对其进行了动力学建模与仿真。仿真结果表明,系统存在两种运行状态,在连续动态运行状态,最大速度可达到31mm/sec,最大的输出力达到150N,单步位移13.3μm以内;在准静态,最大速度可达到17.5mm/sec,输出力达到120N,单步位移11.8μm以内。系统的自锁力可达500N。同时分析了输入信号频率、负载、信号类型、相位等对系统输出速度的影响。研究结果表明该人工肌肉具有良好的驱动性能,为下一步物理样机的研制提供了很好的基础。     

零差法与走时层析成像相结合的混凝土缺陷成像

传统的无损检测方法大多只能定性判断混凝土结构内部是否存在缺陷,却无法估计内部缺陷的具体尺寸信息。为此,提出一种基于零差法与走时层析成像算法相结合的成像算法并将之应用于混凝土构件内部缺陷的位置和尺寸识别。通过多个有限元数值算例对上述方法进行验证,研究结果表明：所提方法基本能够判断缺陷的具体位置和大致尺寸。当混凝土块模型的缺陷尺寸减小时,走时层析成像效果先变好后变差;当混凝土模型的缺陷尺寸不变而位置发生变化时,处于中轴线位置的缺陷成像效果较好,而处于中轴线和对角线过渡区域以及对角线上时的缺陷成像效果则比较一般。     

面向智能轴承自供电系统的压电-摩擦复合式振动能量采集器

针对智能轴承外圈径向开槽结构中以电池供能的状态监测设备存在应用场合受限的问题,提出了一种适用于智能轴承自供电系统的压电-摩擦复合式振动能量采集器。该能量采集器以带双质量块的三角形单晶压电悬臂梁为基础,在悬臂梁的振动方向上有机集成兼具限位功能的摩擦纳米发电机,实现了振动和限位碰撞过程中压电-摩擦电两种模式的复合协同发电,有效利用了空间并提高了输出性能。同时,利用集中参数法建立了能量采集器的机电耦合动力学模型,通过COMSOL软件分析了不同结构与尺寸对压电悬臂梁固有频率和输出电压的影响,并通过试验验证机电耦合动力学模型与仿真分析的准确性。试验结果表明：所提能量采集器能够在0～28.2 m/s²的智能轴承正常工作振动加速度范围内有效工作;在加速度为2 m/s²时,该采集器的压电和摩擦电单元开路输出电压最大峰峰值分别可达1.28 V和1.05 V;在加速度为20 m/s²时,该采集器的压电和摩擦电单元开路输出电压最大峰峰值分别可达2.85 V和1.18 V。     

ZnO及其复合材料的压电及压电-光催化研究

近年来,压电及压电-光催化过程由于遵循了绿色发展的理念而成为研究领域的热点之一.作为一种具有发展前景的压电材料,ZnO广泛应用于废水、制药污染物、病毒等的压电降解.主要论述了近五年来ZnO及其复合材料的压电性能的研究,ZnO及其复合材料通过结构(尺寸和形貌)调控、掺杂及复合等方式提高压电性能;重点总结了压电催化与压电-光催化研究的最新进展;最后,从ZnO的结构设计及机理研究等方面对其未来的开发应用进行了展望.     

La2O3掺杂量对0.06BiYbO3-0.94Pb(Zr0.48Ti0.52)O3三元系压电陶瓷结构和性能的影响

采用传统的固相反应法制备0.06BiYbO₃-0.94 Pb(Zr_0.48Ti_0.52)O₃-xwt.%La₂O₃(BY-PZT-xLa,x=0～0.6)三元系压电陶瓷,并研究了La₂O₃掺杂量对BY-PZT-xLa压电陶瓷微观结构和电学性能的影响.研究结果显示,BY-PZT-xLa压电陶瓷为纯的四方钙钛矿结构,晶格常数随x的增加而减小,表明La₂O₃成功掺入BY-PZT压电陶瓷的钙钛矿结构中,La³⁺取代A位的Pb²⁺抑制了陶瓷的晶粒增长;随着x的增加,BY-PZT-xLa压电陶瓷的介电损耗因子和居里温度逐渐降低,但少量La₂O₃掺杂(x=0.1)可以大幅度提高体系的相对介电常数,并降低介电常数的温度系数;采用修正的居里—外斯定律研究了BY-PZT-xLa压电陶瓷在居里温度以上的介...     

单相大容量双低压发电机主变压器分析

介绍了三种单相大容量双低压发电机主变压器的结构型式,并以一台500,kV此类型变压器为例对三种结构型式的主变压器的性能参数、经济性、安全可靠性进行了分析.     

海上平台一起电力变压器纵联差动保护跳闸故障原因剖析

变压器是目前电力系统中大量使用到的设备,分布于不同电压阶层,其可靠性直接影响整个电力网络的正常运行,为了避免因变压器故障引起的事故,一般需要为其安装纵联差动继电保护器.通过对变压器差动保护跳闸故障进行数据分析,找出跳闸原因;同时梳理海上平台供电系统的保护特性,并结合报警数据进行分析,找出问题所在,为相关技术人员及类似相...     

冲击加载对爆电换能器电输出特性的影响

为阐明自供能装置中以压电陶瓷为核心装置的动态响应特征,通过模拟自供能技术中爆电换能器冲击压电陶瓷的真实工况,揭示了冲击应力对压电陶瓷电输出特性的影响.利用霍普金森压杆(split Hopkinson pressure bar,SHPB)作为冲击装置,通过改变子弹的冲击速度进行冲击PZT-5压电陶瓷实验.同时利用有限元分...     

梯度功能压电材料的一组参数识别

当考虑压电材料的压电参数g31,弹性参数S33和材料密度ρ沿厚度呈梯度变化时,通过测量压电材料悬臂梁在电场或横向集中力作用下梁的宏观反映(如应变、位移和电势),给出了确定这些参数分布的公式,包括g31、S33的单参数识别及体积力与联合参数识别的方法.对联合参数识别方法在常体力、材料参数S33为常数或在厚度方向呈线性变化等情况下的应用问题进行了讨论.