双晶片压电振子论文-李立安

双晶片压电振子论文-李立安

导读:本文包含了双晶片压电振子论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:压电泵,单振子,自感知,流量控制

双晶片压电振子论文文献综述

李立安[1](2017)在《基于圆形压电双晶片的单振子自感知压电泵开发与研究》一文中研究指出压电泵是微小流体泵的一个重要分支,具有反应快、功耗低、结构上易于实现微小化与集成化等优点,在药物静脉注射及仿生水下推进等领域都得到了应用。压电泵的输出流量除了受外部驱动信号的幅值和频率影响外,单向截止阀的工作性能、压电泵的结构参数都直接影响压电泵的工作状态,导致压电泵输出流量不精确。在精密流体输送系统中,需要附加测量或传感设备进行实时监控。导致压电泵系统的体积增大、质量增加,也提高了使用成本,严重地阻碍了压电泵在微流体传输系统及其产品中的应用。本文结合教育部高等学校科技创新工程重大项目培育资金项目《驱动测试控制功能一体化新型压电驱动机构研究》(项目编号:708028)及国家自然科学基金项目《自感知/自激励压电泵的研究》(项目编号:51205366),开展自感知压电泵的研究工作。以研发单振子自感知压电泵为目标,将压电材料的正、逆压电效应相结合实现流体的驱动,以及流体的输出压力、输出流量的自感知。开展自感知压电晶片的振动分析、单振子自感知压电泵的理论研究、流体仿真、设计加工、试验验证、控制系统设计等方面的研究工作。具体研究内容如下:1、自感知压电晶片的振动分析自感知压电晶片是单振子自感知压电泵的驱动器,同时也是输出流量及输出压力自感知的传感器。基于板壳理论,对自感知压电晶片在外加电场作用下的振动变形挠度进行理论分析,推导自感知压电晶片在外加电场下的变形挠度公式。根据弹性力学和压电学理论,研究在外加电场作用下驱动电压与感知电压之间的关系,分析利用自感知压电晶片实现自感知的可行性。对自感知压电晶片进行试验测试,研究自感知压电晶片的变形挠度与外部驱动电压之间的关系,研究感知压电晶片的感知电压与驱动压电晶片变形挠度之间的关系,验证理论分析的结果。2、单振子单腔体自感知压电泵的设计建立单振子单腔体自感知压电泵的动力学模型,研究单振子单腔体自感知压电泵工作过程中自感知压电晶片的位移、单向截止阀的开度的影响因素,并进行理论分析,保证单振子单腔体自感知压电泵的泵腔体积变化量与输出流量之间呈一定的函数关系。设计单振子单腔体自感知压电泵的泵腔高度,并使用STAR-CCM+软件对泵腔结构形式进行仿真分析,研究泵腔高度、结构形式对单振子单腔体自感知压电泵输出性能的影响。根据单振子单腔体自感知压电泵的性能需求,选择适用的单向截止阀,设计单向截止阀的固定结构及参数,研究入口单向截止阀及出口单向截止阀在单振子单腔体自感知压电泵中的工作关系,并进行匹配设计。3、单振子单腔体自感知压电泵的输出性能测试搭建单振子单腔体自感知压电泵的试验测试系统,研制单振子单腔体自感知压电泵的试验样机,对单振子单腔体自感知压电泵的输出性能进行试验测试,同时测试感知压电晶片的感知电压的变化规律。研究单振子单腔体自感知压电泵的感知电压与输出性能之间的关系,验证单振子单腔体自感知压电泵实现输出性能自感知的可行性。4、单振子双作用自感知压电泵的设计及验证研究通过改变单振子单腔体自感知压电泵的结构形式,设计单振子双作用自感知压电泵,提升了单振子单腔体自感知压电泵的输出性能。分析单振子双作用自感知压电泵的工作原理,并使用STAR-CCM+软件对单振子双作用自感知压电泵内流体的流动状态进行仿真分析。研制单振子双作用自感知压电泵的试验样机,测试单振子双作用自感知压电泵输出性能,研究单振子双作用自感知压电泵的感知电压与输出性能之间的关系,提升了单振子单腔体自感知压电泵的输出性能。5、单振子自感知压电泵的控制系统设计研制单振子自感知压电泵的控制系统,设计单振子自感知压电泵控制系统的硬件和操作软件,实现对单振子单腔体自感知压电泵、单振子双作用自感知压电泵的输出流量、输出压力的实时显示和流量控制。进行单振子自感知压电泵的输出精度测试,证明单振子自感知压电泵实现了输出性能自感知,且具有一定的输出精度。本文研制了单振子自感知压电泵,并对单振子自感知压电泵的输出性能进行了深入研究。研究工作包括自感知压电晶片的振动分析、单振子自感知压电泵的结构参数设计及试验验证、单振子双作用自感知压电泵的设计及验证、单振子自感知压电泵的控制系统设计等。本文涉及到压电学、机械系统振动学、板壳理论、嵌入式系统开发等多门学科交叉。研究成果为压电泵的输出性能检测及控制提供了新的思路,拓宽了压电泵的应用范围,对相近流体驱动装置的研制及开发具有借鉴及参考意义。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-12-01)

程光明,李新辉,张海滨,曾平,温建明[2](2014)在《悬臂式压电双晶片振子夹持长度变化对其动态特性的影响》一文中研究指出以惯性压电驱动器的关键部件——悬臂式压电双晶片振子为研究对象,探讨了悬臂式压电双晶片振子的夹持长度变化对其动态特性的影响规律。首先,建立了悬臂式压电双晶片振子静态参数方程和动力学模型。然后,应用matlab软件仿真分析了夹持长度变化对悬臂式压电双晶片振子的端部位移幅值和惯性加速度幅值的影响。最后,分别测试了悬臂式压电双晶片振子在不同夹持长度下的端部位移幅值以及惯性加速度幅值。结果显示:驱动电压为10V,频率为11Hz,悬臂式压电双晶片振子的夹持长度在9~20mm内变化时,其端部位移幅值最大为66.2μm,产生的惯性加速度幅值最大为10.2ms-2。仿真和试验结果表明:激励电场相同时,随着悬臂式压电双晶片振子的夹持长度增大,其端部位移幅值会变小,而其产生的惯性加速度会变大。(本文来源于《光学精密工程》期刊2014年05期)

胡雄海[3](2008)在《双晶片压电振子式主动阀压电泵的研究》一文中研究指出压电泵作为压电驱动机构的一个重要分支,是近年来国内外研究的热点之一。针对目前研究的压电泵主要通过被动阀进行流体方向控制的现状,本文将研究利用双晶片压电振子式主动阀控制流体方向的压电泵。主要工作如下:以压电泵中主动阀控制元件双晶片压电振子为对象,建立了其数学模型,求解了在简支边界条件下的沿Z方向的位移模式函数及第一阶弯曲振动的固有频率和振型;利用有限元仿真提出了双晶片压电振子的优化设计方案,同时通过有限元仿真及试验测试的方法深入分析了压电振子的静态、动态特性。以双晶片压电振子为驱动元件,研制了主动阀,建立了主动阀结构的数学模型,推导了其理论流量公式。根据理论流量尽量大和流体压力损失Δp尽量小的优化原则,综合考虑,选定了主动阀的结构参数,优化了双晶片压电振子式主动阀的结构。最后对主动阀过流量、泄漏、耐压等特性进行了试验测试。基于以上工作,本文研制了两种主动阀压电泵:(1)叁腔两主动阀式压电泵;(2)蠕动式主动阀压电泵。分析了两种主动阀泵的作用机理和工作性能。针对两种主动阀泵提出了各自的驱动方式,根据双晶片压电振子式主动阀压电泵对驱动信号的要求,搭建了基于LABVIEW的主动阀压电泵试验测试控制系统。对于两种主动阀压电泵分别进行了性能测试和试验研究。(本文来源于《吉林大学》期刊2008-04-14)

双晶片压电振子论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

以惯性压电驱动器的关键部件——悬臂式压电双晶片振子为研究对象,探讨了悬臂式压电双晶片振子的夹持长度变化对其动态特性的影响规律。首先,建立了悬臂式压电双晶片振子静态参数方程和动力学模型。然后,应用matlab软件仿真分析了夹持长度变化对悬臂式压电双晶片振子的端部位移幅值和惯性加速度幅值的影响。最后,分别测试了悬臂式压电双晶片振子在不同夹持长度下的端部位移幅值以及惯性加速度幅值。结果显示:驱动电压为10V,频率为11Hz,悬臂式压电双晶片振子的夹持长度在9~20mm内变化时,其端部位移幅值最大为66.2μm,产生的惯性加速度幅值最大为10.2ms-2。仿真和试验结果表明:激励电场相同时,随着悬臂式压电双晶片振子的夹持长度增大,其端部位移幅值会变小,而其产生的惯性加速度会变大。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

双晶片压电振子论文参考文献

[1].李立安.基于圆形压电双晶片的单振子自感知压电泵开发与研究[D].吉林大学.2017

[2].程光明,李新辉,张海滨,曾平,温建明.悬臂式压电双晶片振子夹持长度变化对其动态特性的影响[J].光学精密工程.2014

[3].胡雄海.双晶片压电振子式主动阀压电泵的研究[D].吉林大学.2008

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