摘要：采用经典分子动力学方法研究了气体环境下水银液滴在带有梯度凹槽的石墨烯-铜复合基底上的自驱动特性。研究结果表明,氮气的存在会对液滴的自驱动产生明显的阻碍作用。随着氮气密度的增加,液滴驱动的最大速度和位移均逐渐减小。在液滴自驱动的过程中,液滴与石墨烯的相互作用力是驱动液滴前进的主要动力,液滴与氮气的相互作用力阻碍了液滴的自驱动,且该阻力随着氮气密度的增加而不断增大。通过分析液滴自驱动过程中液滴势能以及固、液、气三相界面能的变化规律,从能量角度阐明了气体环境下液滴的自驱动机理,研究结果将为基于液滴自驱动的纳米流体器件设计提供理论参考。

摘要：联合整地机是保护性耕作的主要设备之一,在我国北方地区应用广泛,玉米茬结构强度较高,现有的多数联合整地机难以满足生产要求。本文设计了一种能够满足黑龙江垦区玉米种植要求的自驱动式联合整地机,其中对自驱动还田总成、平整部件及镇压部件进行了结构和尺寸的设计。通过对样机进行田间试验,测试联合整地机在6 m/s、8 m/s、10 m/s三种工况下的破茬率、碎土率和平整度,并分析出其与前进速度之间的关系。分析结果表明,该整地机的最佳工作速度是10 m/s,为指导联合整地机的实际生产应用提供了参考。

摘要：介绍了一种功率因数校正变换器控制芯片NCP1607以及芯片的工作原理,并且给出了主电路和芯片外围元件的设计方法。引入升压泵实现自驱动,详细分析了升压泵的工作原理及其设计方法。设计了一台自驱动的样机,实验结果验证了设计方法的准确性。

摘要：为解决人们在负重、长途行走过程中的体力和速度等方面的难题,通过模仿鸵鸟的跟腱部位,沿用助力设备普遍采用的外骨骼形式,设计了一个轻巧简便的机械模型,利用人体行走过程中重力做功而产生的能量,将其储存起来,并将其转化为辅助人体行走或奔跑的动能。通过对模型的机构运动简图的运动分析,阐述其能量存储和释放的过程,从理论上验证其可行性,根据机构模型设计了设备的三维模型,并具体设计各零部件。该模型不需要外界动力源、结构简单紧凑,而且能量的储存和释放程度可调节,为人们负重、长途行走等提供了助力方式,解决了助力设备活动范围有限的问题。

摘要：摩擦纳米发电机(TENG)能够实现机械能到电能的转换,不仅可直接作为能源器件,还可以用作自驱动传感器实现对外部机械运动的测量,在物联网时代具有广阔的应用前景。设计了一种基于TENG的向量转速传感器,可同时实现转动方向和转动速度的实时测量,并解决了过去此类传感器中结构复杂和功能单一的缺陷。结果表明,通过优化的结构参数,该传感器在高于5 r/min的转速中均能够输出锐利的开路电压波形,便于信号处理。在20~600 r/min的有效测量范围内,传感器测量结果的线性度高达1.00,且测量相对误差仅约为1%。提供了TENG在转动传感器领域的实用策略。

摘要：温度是监视管道工作状态的重要指标之一,但是在管道自驱动测温方面的研究还不充分。基于管道测温方面存在的不足,利用物联网、测温系统、水轮发电机领域的相关知识,设计并制作了一套自驱动测温系统,并对该系统进行了试验研究。通过改变进水压强,测量相应的出水压强、发电电流、电池电压、室内温度等数据,验证其是否能够满足设计要求,并研究该自驱动测温装置的使用条件。

摘要：同步整流是提高低电压脉宽调制（PWM）电源转换器效率的最佳方法之一。其中，自驱动同步整流器结构具有诸多优点，不但结构简单而且高效，并只需较少的部件，因此可应用到大量的拓扑结构中。本文中的波形和数据均来自于一种适于这种拓扑结构的有源钳位结构。

摘要：本文首次提出了一种基于石墨烯用于微弱能量获取的柔性基板/石墨烯/ZnO纳米线/石墨烯的柔性微结构.首先,从理论上进行了该新结构的设计及其工作原理分析;其次,研究了该结构制备过程中的关键工艺,并设计了该结构的制备流程;最后,成功制备了该结构,并进行了相关测试.最终测试结果表明该结构能够成功输出数百毫伏的电压.这些理论和实验上的研究为自驱动微纳系统提供了研究基础,同时也对集成微纳系统的实用化发展具有一定的研究意义.

摘要：介绍一种基于海表面波浪运动的机械装置,详细说明其机械结构特点和工作原理,阐述如何利用其开合可变的特性带动测量平台不停的在海面以下做垂直方向的上下运动,从而实现了无人值守的情况下,进行全天候长期连续定点的测量海洋环境垂直剖面参数。此机械装置除具有结构简单性和制造成本低廉的特点外,更显著的优点为自身的升降运动和开合状态的变化全是靠海上无时不在的波浪能,无需电动部件的驱动,从而很好的解决海上自动监测系统的能源供应问题。

摘要：植入式电子医疗器件(IEMDs)能够有效地提高患者的生活质量并延长患者的寿命,现已成为医疗器械领域研发的热点。目前,植入式电子医疗器件(IEMDs)的发展主要面临两大难题,即器件的小型化和工作寿命的延长。研究人员已经证实从动物体内获取热能、化学能和机械能等多种能量并转化为电能的可行性。通过收集生理环境或身体活动产生的能量可以实现植入式电子医疗器件的自驱动化与小型化。生物体内各种运动产生的机械能简称生物机械能,因分布广泛,蕴含的能量高等优点而备受关注,为了有效地收集生物机械能,一系列材料及结构设计巧妙的压电和摩擦电能量收集器被研发成功。肢体运动、肌肉收缩/舒展、心/肺运动和血液循环所产生的机械能都可以被这些装置收集并为植入式电子医疗器件供电。另外,压电纳米发电机(PENG)和摩擦电纳米发电机(TENG)可以作为生物压力/应变传感器来认知复杂的生理过程以及直接作为电刺激源来治疗各种疾病。在过去的十年里,植入式自驱动电子医疗系统的研究取得了巨大的进展,未来,集成智能、柔性、可拉伸和全可降解等多种特性的自驱动医疗系统将会是该领域主要的研究方向。