摘要：Vibration energy harvesting is a promising approach for sustainable energy generation from ambience to meet the development of self-powered ***,we propose a novel compact non-resonant magnetically modulated rotational energy harvester(MMR-EH)for low frequency and irregular *** the rational arrangement of multiple magnetic fields in space,a ring route with low potential energy is established.A movable magnet can be non-contact modulated by the magnetic force to move along the ring route under irregular vibration,which is instrumental in electromechanical energy conversion.A dynamic model of the MMR-EH is developed based on the energy method and verified *** effects of key parameters on the magnetically modulated route are *** simulation and experimental results demonstrate that the MMR-EH can effectively harvest the energy from ultra-low frequency(3 Hz)and irregular *** a reciprocating vibration frequency of 10 Hz and an amplitude of 20 mm,the harvester can produce an average power of 0.29 mW.

摘要：将电流变液等效为线性粘弹性材料,并假定在小变形情况下其储能模量和损耗因子与加在它上面的电场成正比,利用Hamilton原理和有限元方法建立电流变夹层梁的动力学方程。分析不同外加电场和厚度比情况下,电流变夹层梁的振动特性及动力稳定性。通过对单频轴向激励作用下电流变夹层悬臂梁的仿真计算显示,外加电场的增大能提高电流变夹层梁的刚度和阻尼损耗,减少不稳定区域的大小,而电流变层厚度的增加将使梁的固有频率降低,但提高了梁的稳定范围。表明合理设计电流变夹层梁可以有效抑制振动,提高系统的稳定性。

摘要：磁流变弹性体是磁流变材料的一个新的分支,兼有磁流变液和弹性体的优点,在结构振动的主被动一体控制中有着广泛的应用前景。利用磁流变弹性体的可控刚度和阻尼特性,基于挤压式受力方式,设计一种磁流变弹性体隔振器,并对其在不同外加控制电流和激励频率下的振动响应特性进行了相关试验测试,分析和研究外加控制电流和激励频率对隔振器的振动响应特性和隔振效果的影响。试验结果发现,在外加电流的作用下,磁流变弹性体能有效增大结构阻尼,改变隔振器振动响应谱峰值的频率和幅值,提高系统的隔振效果。结果表明所设计的磁流变弹性体隔振器能在外加电流的控制下,实现对结构振动响应峰值的移频和减幅作用,具有较好的主被动一体减振效果。

摘要：随着风电发电技术的不断发展,对风力机的各项性能要求越来越高,气动噪声问题已成为风电行业研究的关键方向。以提高叶片的气动性能和降低噪声为设计目标,基于改进的Hicks-Henne型函数优化翼型结构方程,并结合多目标粒子群优化算法,对S8035翼型进行优化设计;利用Xfoil软件对优化后的翼型进行评估计算,并对其气动噪声和流动特性进行模拟仿真。分析结果表明优化后的叶片具有更好的气动特性和更低的噪声特性,验证了该设计方法的可行性。

摘要：法兰在工业制造中是一种应用相当广泛的连接件,法兰产品在制造成型后需要进行检测,而现阶段法兰的检测多采用人工检测的方式。为了减少人工成本,提高检测效率和精度,设计了一种法兰精密检测机,并采用OPC接口技术和组态王设计控制界面控制各个机构的运行。该法兰精密检测机可实现法兰的尺寸测量、检测自动控制、自动启停、自动采集检测数据等功能,具有较高的检测精度及自动化水平,有广泛的应用前景。

摘要：为提升碟式太阳能聚光器的性能,减小聚光器整体质量、减少加工成本,满足轻量化设计要求,以聚光器网架结构为分析对象,采取有限元理论和拓扑优化方法对传统碟式太阳能进行结构设计与改进,首先,建立完整的碟式太阳能有限元模型,导入HyperWorks软件对聚光器及网架结构进行网格划分以及静力学分析和模态分析,由于碟式太阳能聚光器的体积及迎风面积较大,外部气候条件对其影响很大,必须考虑气动载荷等各项外部影响因素,故使用ANSYS Fluent软件对其进行风洞试验仿真,获得作用在网架上的力和力矩,根据以上载荷条件对其进行优化处理获得其最佳拓扑构型。最后,基于模糊灰色关联分析理论分析碟式太阳能网架结构各风载荷系数与高度角、方位角、风速等因素的关联影响程度。研究结果表明:最终优化后的网架性能在各方面均有所提高,最大应力减小39.0%,最大位移减小5.6%,总质量减小8.0%。

摘要：为了提高交流电力测功机运行的稳定性和控制精度,将支持向量回归预测(support vector regression,SVR)、模糊控制、PID控制等相结合,提出一种支持向量机模糊PID控制策略(SVR-fuzzy-PID)。该控制策略首先建立模糊规则,并通过模糊规则调节PID控制器的比例系数、积分系数、微分系数,然后,通过PID控制器控制输出量,在反馈环节利用支持向量回归预测模型预测控制对象在一定时间后的反馈量,并将预测值代替反馈值,从而实现“超前”控制,以解决传统控制系统的控制滞后问题。研究结果表明:该控制策略设计的交流电力测功机系统控制系统比传统的控制系统具有更加优良的性能,可实现交流电力测功机系统的快速和稳定控制。

摘要：通过在交通环境布置无线传感器等小型机电系统,实现交通状况监测、交通系统管控、交通设施健康状态监测等,可以使交通系统更加安全、有序、高效地运行.但是,如何为这些广泛分布的小型机电系统供能?本文提出了一种磁力耦合道路能量收集设计,用以收集车辆滚压能量并转换成电能.通过磁力耦合进行无接触能量传递,减小了装置受到的冲击并使得装置具有良好密封性,从而提升装置的鲁棒性.通过升频齿轮机构、棘轮机构将车辆滚压激励转换为高速单向旋转,并且通过换向齿轮机构能够继续收集复位弹性势能,提高了收集装置的输出功率.基于磁力耦合道路能量收集系统的工作原理建立了机电耦合动力学模型.数值仿真探究了减速带限位距离和复位弹簧刚度等关键设计参数对能量采集系统动力学和电学性能的影响.能量采集系统在车速为50 km/h时最大输出电压为76.28 V,最大功率为59.94 W.磁力耦合道路能量收集装置可以成为未来智慧交通系统的重要组成部分,俘获交通环境能量为交通环境中小型机电系统提供可持续的绿色无碳电力.

摘要：低转速激励下能量采集性能差是目前制约旋转能量采集技术应用的瓶颈问题.本文提出了动力学协同调控机制,并用于调控系统的动力学行为,可以使器件在低转速激励下有效工作,提高了旋转能量采集系统的电学性能.旋转刚度软化、非线性磁力、几何边界的协同调控既可以增加系统在低速下的振动位移以及压电材料的形变,也可调控系统的最大位移,使其振动可控并限制位移过大提高可靠性.此外,几何边界可以方便地集成摩擦纳米发电机,实现压电与摩擦两种机电转换机制在振动和碰撞过程中协同发电,有效利用空间和提高输出电能.基于哈密顿原理建立了系统的机电耦合动力学模型并进行了实验验证.实验结果表明系统能够在0~250 r/min的低转速范围内有效工作,在转速为250 r/min时,压电单元和摩擦纳米发电机的最大峰峰值电压分别为132 V和1128 V,总平均功率为1426μW.本文提出的动力学协同调控机制为能量采集系统动力学和电学性能改进提供新的途径,有益于促进自供能物联网技术的发展与应用.

摘要：车辆滚压道路会产生大量机械能,将这些能量收集为交通环境中小型机电系统供电,实现自供能交通状况监测和交通管控等,使交通系统更加安全、有序、高效地运行;并且绿色环保,有益于我国“双碳”目标的实现。提出一种用于单向车道的抗冲击车路能量收集减速带(Anti-impact vehicle-road energy harvesting bump,AVEHB)。通过“顺势运动”吸纳车辆滚压能量,可以减少对器件和路基的冲击损伤,使更多滚压激励用于做功。抗冲击对比试验验证了该设计的优点。基于AVEHB工作原理,建立机电耦合动力学模型并进行试验验证。试验结果还显示,在车速50km/h时,AVEHB最大输出电压和功率分别为146.7 V和143.47 W。探索了自供能车速监测及行人主动安全警示等应用,验证了AVEHB具有为交通环境中机电系统供电的潜力。根据供电需求合理设置AVEHB阵列,可以为智慧交通系统提供便捷、可持续、绿色环保的零碳电力。