一、变形转子与电极之间电容的计算（论文文献综述）
张稚国[1]（2021）在《镍基（氢）氧化物超级电容器电极材料的制备及机理研究》文中提出镍基（氢）氧化物混合型超级电容器具有高功率密度、高能量密度以及宽温度范围等优点,在储能等领域发挥了重要作用,但低导电性和α-Ni（OH）2/γ-Ni OOH→β-Ni（OH）2/β-Ni OOH的相变引起的循环稳定性差严重制约其发展。为提高其导电性、抑制不利的相转变、改善循环性能,对镍基氧化物/氢氧化物电极材料的研究主要集中于调控形貌、结构及化学组成,行之有效的方法有两种:（1）通过复合碳材料增强导电性;（2）通过高价态过渡金属掺杂稳定结构。但如何减小活性材料粒径、增加活性材料与复合碳之间的有效接触面积、保持电极结构完整性等技术难题以及掺杂位点的局部结构、掺杂材料的充放电反应机理及结构演变过程等理论问题均尚待解决。围绕这些问题,本论文开展了以下工作:选取与Ni2+形成金属有机框架化合物（Ni-MOF）的较小的配体—对苯二甲酸（PTA）,并使用GO作为载体,利用GO与Ni-MOF表面官能团之间的静电作用,将Ni-MOF分散担载在GO片层上。经过上述GO限域-担载两重作用以及热解制备在r GO表面均匀分布且紧密接触的Ni O和碳材料,最终将Ni O的粒径减小至2-3 nm,有效地提高了Ni O/C/r GO的法拉第电容(在电流密度为1 A g-1时为496 C g-1)和循环稳定性(5 A g-1充放电循环3000次后保留初始容量的82%)。通过在α-Ni（OH）2隔层低含量（约6%）掺杂Mn离子（Ni Mn-LDH）,并使用多种表征方法解析,发现Mn4+的存在和Ni2+含量的增加可以有效减小Ni3+引起的姜泰勒畸变,稳定Ni O2层结构;掺杂后Ni O2层电子构型发生改变,引起掺杂层和非掺杂层ab平面内金属/氧或金属/金属键长不同幅度的收缩,且c轴方向增加层间距。Ni O2层的稳定及层结构的变化协同抑制α-Ni（OH）2/γ-Ni OOH向β-Ni（OH）2/β-Ni OOH的转变,有效改善其循环稳定性。因此,低含量锰掺杂的α-Ni（OH）2电极材料具有高的容量(在电流密度为2 A g-1时可高达1498 C g-1)、优异的倍率性能(在大电流密度50 A g-1时容量为915 C g-1,是2 A g-1时容量的61%)和卓越的循环稳定性(高电流密度50 A g-1循环30000次后容量保留率为96.3%)。结合理论计算、XRD和2H MAS固态核磁共振等表征方法分析反应初期Ni Mn-LDH材料的结构演变,发现在氧化还原反应循环初期Ni Mn-LDH的动力学变化规律,即在循环过程初期阶段,Mn3+会经历不可逆的氧化变为高价态的Mn4+,并同周围的Ni-O结构作为骨架存在于Ni O2层,进而有效地抑制从α-Ni（OH）2/γ-Ni OOH向β-Ni（OH）2/β-Ni OOH的相转换,维持电极材料的结构完整性。此外,本研究对氧化还原反应循环初期的质子吸脱附、层间阴离子迁移和层间距变化等动力学相关过程进行了解析,结果表明:在较少次数的循环后还原时,层间的阴离子NO3-和CO32-以及水分子会迁移进入层间,但经过几十个循环后,NO3-和CO32-会从电极表面扩散至电解质溶液中,为补偿电荷,水分子和OH-会迁移到至间;阴离子和水分子在多次循环中的运动会直接影响层间距以及形貌。此外,经过长时间循环后,层内Ni3+含量增加,电导率有所提高。设计了原位生长-还原-氧化的制备方法,通过调控Ni金属晶向,迅速减小ppy-C材料表面Ni Mn-LDH材料的粒径并显着地增加电极材料结构完整性。其中,在还原气氛中热解前驱体以及在电化学循环过程中Ni Mn表面的电化学氧化反应共同限制了生长的Ni Mn-LDH的片层高度,并使之与导电网络碳接触紧密,改善其导电性;此外,由于Ni的（111）晶面易失去电子被羟基化,会生成Ni Mn/Ni Mn-LDH异质结构,与导电基底ppy-C形成的多级结构有助于分散活性材料,抑制相变,保持电极材料结构完整性,进而极大地提高了材料的循环稳定性。此外,通过多种表征方法分析循环过程中电极材料的形貌和结构演变,阐明了其相变过程:Ni Mn颗粒表面逐渐被氧化为Ni Mn-LDH片层,且Ni Mn/Ni Mn-LDH异质结构中会出现Ni2+、Mn3+和Mn4+共存的结构畸变区。
欧德旭[2]（2021）在《面向低频运动的复合式能量收集器设计与应用》文中研究表明
尤清扬[3]（2021）在《气/液环境中光热微驱动机构的静态与动态驱动技术研究》文中研究说明微驱动技术及微驱动机构是微机电系统（MEMS）与微光机电系统（MOEMS）中的关键组成部分,一直以来是该领域的研究热点之一。迄今为止,国内外已研究发展了基于电磁、静电、压电、电热等各类不同机制的微驱动技术,各有其优缺点及适用领域。其中,电热驱动技术及微驱动机构利用流过窄臂和宽臂的电流产生的焦耳热差异实现微驱动（横向偏转）,具有驱动（位移）量大、驱动力强等优点。但是,电热驱动需要引入内置或外接电源及电路,使其整体难以集成化或微小化;同时,电热微驱动中的发热电流,可能对微系统中的微电路或微器件产生电磁干扰;此外,这一驱动技术难以在液体（尤其是导电液体）环境中实现微驱动。为此,本文提出和发展了可同时适用于气体（如空气）与液体（如水）环境的新型光热微驱动技术,在毫瓦级激光照射下即可实现光热微驱动机构（Optothermalmicroactuator,OTMA）的驱动及控制,具有原理新颖、结构简洁、驱动灵活（可实现单向与双向驱动）、无需导线连接、无电磁干扰等特点,克服了电热及其他电驱动技术的局限性,不仅具有重要的科学意义,而且在上述领域具有广阔的实际应用前景。本文的主要研究内容及创新之处包括以下几个方面:开展了空气与液体（水）环境中微纳米尺度光热膨胀机制的理论研究,提出了气/液环境中的静态与动态光热微驱动的新方法及新技术。研究了光与物质作用机制及材料传热、热膨胀机理,研究建立了光热膨胀机制的理论模型,基于有限元分析、热平衡方程、边界条件及偏微分方程求解等,推导出温升、光热膨胀量及其振幅的表达式;通过结构力学分析,得到光热微驱动机构在空气中的光热偏转与膨胀量间的杠杆关系;在此基础上,进一步考虑流体对微驱动机构的阻尼力作用,获得了液体环境中的有阻尼修正的光热偏转量-光热膨胀量关系式,为实现气/液环境中的静态与动态光热微驱动提供了理论基础。在理论研究基础上,首次开展了气/液环境下光热微驱动机构的光热温升、光热膨胀及光热偏转等驱动特性的仿真研究。首先分别对空气与水环境中OTMA的膨胀臂在不同形状/尺寸/功率的激光光斑照射下的二维温升分布进行了仿真;其次,对膨胀臂在激光脉冲照射下的光热膨胀量及其振幅开展了仿真研究;此外,利用多物理场仿真软件Comsol Multiphysics的固体传热、固体力学及层流物理场模块,进一步对OTMA的动态光热偏转运动特性及偏转运动过程中微机构的温度/应力变化、流体域流速/压力变化的规律进行了仿真分析,从而全面系统地研究揭示了不同环境下OTMA的光热特性及微驱动特性。利用AutoCAD与准分子激光微加工系统,设计并微加工制作了以高密度聚乙烯（HDPE）为基材的光热微驱动机构系列。采用248 nm的KrF准分子激光,加工了总长在200～2000μm范围、厚度为20～60 μm的各种OTMA,包括光热膨胀臂、双臂对称型OTMA、双臂非对称型OTMA及开关型OTMA等,实现气/液环境中的光热微驱动。研究建立了气/液两用的光热微驱动的控制与测量系统,可同时适用于气体与液体环境中的光热微驱动控制,并实现光热微驱动特性的显微测量。该系统由OTMA及气/液工作皿、激光驱动控制单元（包括激光控制电路、激光器、分束棱镜、多维调节架）、显微成像模块（包括照明光源、显微物镜、图像传感器）及计算机等部分组成;同时,研究开发了基于亚像素匹配算法的显微运动测量软件,用于测量OTMA的偏转量及光热驱动特性。利用光热微驱动控制与测量系统,开展了OTMA在空气中的静态与动态光热微驱动实验研究,验证了光热驱动的可行性,并获得了优化的控制参数及光热驱动特性。在理论模型的指导下,采用波长650 nm、功率2 mW的激光束照射开关型OTMA的膨胀臂,实现了“开”和“关”的驱动状态,测得的最大偏转量达到15.5 μm;采用功率2.5 mW、频率可调的激光脉冲控制非对称型OTMA,实现了动态光热驱动,测得非对称型OTMA在空气中的最大响应频率约为19.6Hz;同时,采用激光脉冲分别照射对称型OTMA的双臂,实现了双向的动态光热驱动。全面系统地开展了液体（水）环境中OTMA的驱动实验研究,首次实现了液体（水）环境中的静态与动态光热微驱动。采用波长650nm、520nm和450nm的激光分别照射水中的OTMA,均有效地实现了液体环境下的光热驱动,证明了这一技术的可行性;在功率9.9 mW、频率0.9～25.6 Hz的激光脉冲照射下,开展了非对称型OTMA在水中的静态与动态微驱动实验,测得其光热偏转量的振幅为3.9～3.2 μm;采用激光脉冲分别照射对称型OTMA的双臂,实现了OTMA在水中的双向光热驱动;采用最高频率200Hz的高频（相对于几十Hz的微驱动而言）激光脉冲,进一步开展了微驱动机构的高频响应特性研究,测得OTMA在水中的最高响应频率在150～200 Hz之间,与理论模型及仿真结果的趋势相吻合,表明OTMA在水中可实现有效的光热驱动,并且表现出比空气环境中更优越的动态响应特性。最后对本文的研究工作进行了总结和展望。研究结果表明,本文提出和发展的气/液环境中的光热微驱动技术及光热微驱动机构,可在空气与液体（水）环境中实现静态与动态光热微驱动,具有显着的特色与创新,为光热微驱动技术及微驱动机构在MEMS、MOEMS及微纳米技术的广泛领域的应用提供了理论和技术基础。
赵顺义[4]（2021）在《集成式压电扭矩测力仪研究》文中提出为提升制造行业的发展水平,相关部门规划了“中国制造2025”重要行动纲领。其中,智能制造是行动纲领中的一项重要举措。在智能制造领域中,面向扭矩实时监测的智能机床是极其重要的一环。因此,开展面向实际应用的集成式扭矩测力仪研究,对维护产品质量、促进制造效率、保证加工精度、降低生产成本有着极其重大的意义。针对机械加工过程中扭矩智能监测的需求,设计了一种集成式压电扭矩测力仪。本文研究的扭矩测力仪完成了机械结构设计、内嵌硬件电路设计和上位机软件设计。研究的主要内容如下:（1）为实现扭矩信号的实时监测,设计了一种集成式压电扭矩测力仪。开展了对测量方案的研究,涉及压电传感器单元布置形式和石英晶片尺寸计算。结合测量方案,完成扭矩测力仪机械结构的设计和三维模型的构建,对测力仪的关键结构进行了强度校核。进一步,基于扭矩测力仪的三维模型依靠有限元仿真实现了静力学和模态仿真分析,优化并确定了测力仪的结构参数,验证了扭矩测力仪结构设计的合理性和可靠性。（2）在完成扭矩测力仪结构设计的基础上,设计了测力仪的内嵌硬件电路。内嵌硬件电路包括了信号调理电路、模数转换/无线传输电路和供电电路。信号调理电路由电荷转换级电路、压控电压源二阶低通滤波电路、归一化电路和输出放大级电路组成,可实现将微弱的电荷信号无失真地转化为放大的电压信号。模数转换/无线传输电路采用STM32单片机中的模数转换器,实现模拟信号到数字信号的转化,并将转换后的数字信号由WIFI通信模块实时发送。供电电路由导电滑环和DC-DC降压模块构成,电能从导电滑环输入后进入DC-DC降压模块中,统一处理为合适电压后为其余的电路板供电。（3）基于Lab VIEW软件开发了扭矩实时监测助手,采取WIFI通信方式实现切削过程中数据的实时采集,并将采集到的数据在仪表及波形图中实时显示。所接收的数据可一键保存为文本格式的文件。上位机软件可设置数据阈值,当接收的数据超过所设定的阈值时,软件报警机制则会启动,以报警指示灯和报警声音的方式反馈给操作者。（4）用内嵌的信号调理电路与国产的标准电荷放大器开展对比标定实验,获得信号调理电路的非线性误差和重复性误差均低于0.1%,标定数据与国产的标准电荷放大器的标定数据较为接近。将扭矩测力仪的各机械零件进行装配,并安装好相关的内嵌硬件电路,完成测力仪整体的静态和动态标定实验。实验测得测力仪整体的非线性误差和重复性误差均低于1%,测力仪固有频率为321.04Hz,满足设计要求。
王芹芹[5]（2021）在《交流电机轴电流问题中电容参数计算及轴承破坏度研究》文中研究表明现代交流传动系统广泛采用了由高速开断器件组成的变频器,伴随出现了高频轴电流问题。高频轴电流引起轴承电蚀故障,缩短轴承使用寿命,严重时危害交流电机的安全运行,造成机组停运。本文进行交流电机内部杂散电容及轴承参数的准确计算,研究轴承放电击穿影响因素,分析轴电流对轴承破坏度及提出相应的轴电流抑制策略,对轴承早期故障判断及预警乃至降低此类故障的发生率具有重要的理论意义和工程实用性。首先进行了感应电机内部杂散电容的计算和测试。对电机杂散电容进行了解析计算与有限元仿真计算。对比二维和三维有限元结果与测试结果,发现电机端部绕组对定子绕组与转子间的电容有很大影响,采用改进的端部建模方式,可以提高计算精度。对转子与机壳间电容计算和测试结果的对比发现必须考虑轴承迷宫密封形成的电容。进一步分析了迷宫密封参数变化对电容及轴承分压比的影响,结果表明密封空腔径向间隙和轴向间隙增大时,都会使轴承分压比增加。其次对轴承电容参数进行了计算和测试。结合轴承受力和弹流润滑理论,分析了润滑油膜厚度和赫兹接触面积,计算了圆柱滚子轴承和球轴承的电容参数,分析了转速、载荷、温度变化时轴承电容参数变化。采用伏安法对轴承油膜电容参数进行测试,验证了轴承电容参数计算的准确性。然后对轴电流问题中的轴承破坏度进行了研究。搭建了轴承润滑微区模型,分析了电机运行参数、轴承表面粗糙度以及杂质微粒对电场强度与击穿阈值电压的影响;建立轴承润滑微区击穿模型,通过电热耦合仿真,分析了不同参数对击穿点温升的影响及击穿表面熔点的大小。之后分析了非健康状态下的轴承电容参数,对比分析了轴承坑蚀的直径、深度以及数量对轴承电容参数的变化。搭建了变频驱动交流电机仿真模型,进行了健康轴承与非健康轴承的轴电压预测对比。最后研究了轴电流的抑制措施。分析了绝缘轴承抑制轴电流的原理,计算了绝缘涂层厚度和材料介电常数对于轴承分压比的影响,对比普通轴承与绝缘轴承下的轴电流试验,绝缘轴承对轴承分压的抑制效果。然后分析了磁环抑制原理,并进行了测试,发现磁环对于共模电流有明显的抑制效果。对比不同数量的磁环以及改变磁环绕线的匝数,表明一定范围内磁环数量越多,绕线的匝数越多,对轴电流的抑制效果越明显。
康文泉[6]（2021）在《金属管壁在液固两相流中冲刷腐蚀交互损伤行为研究》文中指出高速液固两相流体在管内的高速流动,会引起管壁受颗粒撞击冲刷损伤和液体腐蚀损伤交互作用,两者相互影响致使材料流失,壁厚减薄、穿孔,造成管道失效。其中,颗粒冲刷通过边界层扰动和壁面改性影响腐蚀反应;而腐蚀对壁面的结构改变也会影响颗粒冲刷过程。为研究高速液固两相流对管壁冲刷与腐蚀的交互损伤,针对304不锈钢和P110碳钢管材,分别进行了管内液体流动电化学腐蚀特性研究、单颗粒和多颗粒撞击电极表面电化学响应特性研究和电化学腐蚀影响颗粒冲刷研究。按照壁面损伤的发展过程,本研究首先从流动液体对管壁电化学腐蚀入手,讨论了流速与反应物浓度对腐蚀与钝化的影响;根据质量守恒定律,建立了流动介质管壁电化学腐蚀预测模型。其次,利用单颗粒和多颗粒撞击电极表面阶跃实验,测试了电流密度瞬变响应特性,建立了电流密度瞬变响应模型。再次,建立了缝隙腐蚀计算模型,进行了电化学腐蚀对颗粒冲刷影响实验,讨论了腐蚀促进冲刷过程。通过以上实验测量,对冲刷与腐蚀的交互作用进行了定量分析。主要研究成果如下:（1）利用自制小型三电极测量装置,降低了试样对管内近壁面流动的影响,提高了测试的可靠性。实验结果表明:在3.5 wt%Na Cl管流溶液中,流速接近9 m/s时,304不锈钢点蚀程度最高;P110碳钢表面平均腐蚀速率则随流速增加而持续增大。当液体中加入Na Cl,304试样表面有明显钝化,9 m/s流速下的钝化区较短,反应相对剧烈;同时,流速的增加使304不锈钢表面点蚀加剧。P110试样表面未发生明显钝化,活性较强。基于对流、扩散和迁移理论,建立了管壁动态电化学腐蚀计算模型。（2）利用颗粒撞击表面实验,得到了冲刷对腐蚀的影响量。电极表面参数受颗粒撞击后发生阶跃,随后非线性恢复至接近初始值。随着单颗粒直径和撞击速度的逐渐增大,304和P110电极表面电流密度峰值增大;同时,电流密度需要更长时间从峰值恢复至接近初始值。多颗粒持续撞击壁面时,阳极电流密度出现剧烈跳动,加速了材料溶解。根据电流密度不同的响应过程,建立了颗粒撞击电极表面电流密度变化模型。（3）气固与液固实验表明,腐蚀对304不锈钢和P110碳钢的颗粒冲刷均有促进作用。P110最大增长百分比为193.38%;而304增幅较小,保持在11.68%～36.68%范围。当液体中加入强电解质Na Cl后,促进作用大幅增加,Cl-浓度增加到3.5 wt%时,P110冲刷速率增幅接近8倍。根据颗粒撞击作用下表面凹坑形成的凸唇,计算了颗粒撞击凸唇根部变形量和缝隙腐蚀引起的缝隙增长率,建立了缝隙腐蚀促进颗粒冲刷模型,从理论上支撑了实验中腐蚀促进颗粒冲刷的现象。（4）交互作用定量分析表明:304不锈钢在液固两相流中的腐蚀速率增长值大于冲刷速率增长值,而P110碳钢的冲刷速率增长更明显。液固两相流中颗粒冲刷对腐蚀的促进作用更加明显,交互损伤表现为正协同作用。
赵健雄[7]（2021）在《摩擦-电磁复合式风能采集器设计与实现》文中认为各种电子设备的供电问题成为阻碍物联网系统进一步发展的一大难题,尤其是在传感器节点中,电子设备急需更加合适的供电方案。采用获取环境能源为传感节点或电子设备自供电的方式,为解决传统上的供电方式如采用锂电池或铺设电缆等所带来的问题提供了一种新的思路。本文提出了一种扁平式转动圆盘结构的摩擦-电磁复合式能量采集器,可实现环境风能-电能的转化。设计了摩擦发电模块与电磁发电模块的异构集成方案,实现了将两种俘能方式相结合,有效拓宽输出电压范围的同时缩短升压时间,提高了器件的输出能量和能量转化效率,达到为传感节点或电子设备供电的目的。采用独立层工作模式的摩擦发电,相较于普通的峰值输出形式,设计沿圆周排列的叉指电极产生连续的输出;采用旋转模式的电磁发电,多线圈间以合适的方式连接,达到输出电能叠加的效果。本文揭示了环境风能驱动下摩擦材料的摩擦发电效应以及电磁能量转换机理;分别构建了摩擦发电以及电磁发电结构模型,采用Comsol及Maxwell仿真分析电荷的产生及转移过程,指导异构集成方案的设计;验证分析了摩擦材料厚度、材料类型、表面微结构的制造以及磁铁排布方式对输出性能的影响;设计了高效的电能管理电路,解决采集器输出的交流电为后端供电的问题,实现了电能获取-利用的关键步骤;搭建了相应测试系统,测试了扁平式转动圆盘结构的摩擦-电磁复合采集器的输出结果,以及进行了摩擦发电模块（TENG）、电磁发电（EMG）、复合发电（TEHG）三种状态输出波形的特性分析;针对为传感节点或电子设备自供电的要求,验证了为无线传感节点、LED灯、温湿度计供电的能力。结果表明:在9 m/s的风速下,TENG和EMG的最大输出功率分别为0.33 m W和32.87 m W,并且TEHG可以在开始工作2 s后持续点亮200个LEDs或为温湿度计供电;在10.5 m/s的风速下,可以完成为传感节点供电的目的,实现传感数据的无线传输,达到供电-用电过程的动态平衡。
郝飞帆[8]（2021）在《双层光栅面内检测的微陀螺工艺关键技术研究》文中认为微陀螺作为微惯性系统中的核心器件之一,主要用于测量载体的角速度,微陀螺具有体积小、功耗低、成本低等众多优势,在军用制导、无人机等领域和民用汽车导航、海上定位等领域有十分重要的应用价值。高精度微陀螺产品和技术被国外严格控制,而将双层光栅检测位移应用到微陀螺中,有望突破目前电容、压电等主流检测方式的极限。本文提出一种利用双层光栅面内检测方式工作的微陀螺,并对其关键制作工艺进行了研究。本文主要完成微陀螺结构仿真及计算、微陀螺工艺方案设计、工艺制作、键合测试、结构表征与固有频率测试分析。主要研究内容如下:首先对双层光栅微陀螺进行了原理介绍,即在哥式力作用下,动静光栅面内产生位移,使得衍射光强发生变化,通过探测光强变化,提取位移信号,最后解调获得角速度。对微陀螺进行仿真计算,得出大陀螺的结构灵敏度为5.665×10-9 m/°/s（大气压下）,微陀螺总的效应灵敏度为10 m V/°/s,驱动方向的品质因数为3946,检测方向的品质因数为4226,微陀螺的机械带宽为11Hz,噪声水平达0.27°/h/√Hz。接着对硅片工艺、玻璃片工艺进行了版图设计以及工艺流程设计,并对键合方式的选择进行了分析与选择。通过试验,建立了光刻模型、阳极模型。确定采用金属阻挡层方式避免吸合失效,采用阳极键合方式形成Al-Al互联通道,为后续进行上下光栅间距调节提供电学通道。之后采用干法工艺、湿法工艺、长膜等工艺进行了硅片以及玻璃的加工,并且对硅玻璃进行了阳极键合。最后对阳极键合晶圆进行了C-SAM扫描检测显示无缺陷,对Al-Al互联界面进行分析显示形成互联,对阳极键合进行剪切强度试验,得出其平均剪切强度为33.94Mpa,对器件进行冲击测试,冲击前后互联阻值无明显变化。对陀螺整体结构进行了扫描电子显微镜测试,对梁的宽度和质量块的厚度进行了测试分析。陀螺整体结构基本满足设计要求,制造误差控制在5%以内。在大气压环境中对双层光栅陀螺进行了驱动和检测幅频特性曲线测试,驱动固有频率为7675Hz,检测固有频率7703Hz,与动力学仿真结果的最大相对误差为5.6%,驱动和检测频差为28Hz。
李春成[9]（2021）在《海洋环境能量高效采集方法及其自供电浮标应用研究》文中认为随着工业和社会的发展,海洋监测逐渐成为全球学者研究的热点。目前,利用传统电池为海洋监测设备供电会受到储能限制,需要定期更换或者充电。为克服传统电池的不足,需要寻求一种可持续、无污染的能源供应方式。海洋环境中蕴含着各种形式的能量,如太阳能、海洋热能、波浪能等。得益于微电子技术的发展,电子器件的功耗不断降低,可以通过采集海洋环境中的能量可以为海洋监测设备供电。为有效采集海洋环境中的能量,本文提出了一种海洋环境能量复合式采集方法,研制了一种摩擦-压电-电磁-光伏-热电复合式能量采集器,并在此基础上设计并搭建了海洋自供电多参量监测浮标,解决海洋监测设备的供电问题。本文首先介绍了海洋能量采集器的国内外研究现状,接着分析了摩擦发电、电磁发电、压力发电、光伏发电、温差发电的发电原理,为发电单元的设计优化提供了理论基础。海洋能量采集器由静态能量采集单元和动态能量采集单元组成,可分为上下两个部分,上半部分通过光伏电池和温差发电机来采集光能和热能,下半部分通过摆式结构做往复运动驱动摩擦发电机、电磁发电机、压电发电机采集海洋中的波浪能。介绍了能量采集器的具体结构,分析了光伏发电单元、温差发电单元、摩擦发电单元、电磁发电单元、压电发电单元的工作原理。搭建了电学性能测试平台,对复合能量采集器的输出性能做了测试,包括发电单元的开路电压、短路电流以及充电特性曲线。摩擦发电单元、压电发电单元、电磁单元的最大峰峰值功率分别为0.25 m W、1.58 m W、13.8 m W。在30000 Lux照度下,光伏电池的最大开路电压为5 V,短路电流为41 m A。经过升压电路后,温差发电机的开路电压为5 V,短路电流为15 m A。使用能量采集器为商业无线环境监测传感器供电,可以正常监测环境温度、湿度、气压,加速度计陀螺仪和磁力计的变化情况,数据通过蓝牙发送到手机端。设计了海洋自供电浮标监测电路和能源管理电路,可以实现温湿度、压强、声音、姿态、轨迹信息监测。使用Zigbee将数据传输到上位机,实现监测信息在上位机显示功能。
王雅[10]（2021）在《面向旋转环境测试的无线无源温度-应变双参数传感器研究》文中指出当前,高速旋转的环境下对温度、压力、应变等参数的监测有着越来越高的要求。轴承广泛应用于各种机械设备与精密仪器中,在轴承高速旋转的运行过程中,摩擦会导致轴承的温度急剧升高,影响器件的正常运行;此外,在受到循环载荷的作用下,轴承的结构也会逐渐遭到变形破坏,严重时将导致轴承失效甚至断裂。因此,开发应用于轴承的温度、应变测试的传感器对于判别工程部件的安全稳定性具有重要的意义。本文设计了一种新型多谐振复用的无线无源LC温度-应变双参数传感器,该传感器具有两个电容分别连接同一电感的不同圈数实现温度和应变同时测量的新结构,即一个极板电容接入电感的内圈电感,用来测试温度;另一个叉指电容接入电感的外圈电感测试应变,从而形成两个LC回路,根据谐振频率的变化来监测温度和应变的变化规律。本论文针对旋转环境下各参数无法有线测试的难题,开展了高性能无线无源传感器的研究,包括温度-应变集成式多参数传感器的设计、敏感机理分析、制备以及传感器在实际环境下的测试研究。主要研究内容包括以下几个方面:1、构建了LC无线无源传感器等效电路模型,分析了LC无线无源谐振式传感器的基本原理以及各敏感参数单元对传感器谐振频率的影响。研究了LC无线无源传感器的分类,包括电容式、电阻式两种,并对测试方法进行了研究。2、对LC温度-应变集成传感器进行了设计和研究,然后通过HFSS软件仿真,对传感器进行了结构的优化,实现了两个参数的频率分离,避免了信号之间的相互干扰。并分析了其电场分布情况。3、讨论了几种柔性基底的选择,以及不同的制备传感器的方法,最后利用电镀技术在聚酰亚胺（PI）薄膜上制备了该传感器。4、搭建了应变悬臂梁测试装置,对新型多谐振复用的传感器进行了温度和应变的测试。发现所制备的温度-应变双参数传感器能够在25—85℃的环境下稳定工作,且在温度测试范围内,传感器的平均灵敏度为27.6 kHz/℃。传感器能达到的应变检测范围为1000—5000με,且在室温环境下应变灵敏度为100 Hz/με。
二、变形转子与电极之间电容的计算（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：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（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。
三、变形转子与电极之间电容的计算（论文提纲范文）
（1）镍基（氢）氧化物超级电容器电极材料的制备及机理研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 |
| 1.2 超级电容器的电极材料及其储能机制 |
| 1.2.1 基于碳材料的双电层电容器(EDLCs)及其储能机制 |
| 1.2.2 赝电容型和电池型材料及其储能机制 |
| 1.2.3 赝电容器和混合型超级电容器 |
| 1.3 镍基氧化物/氢氧化物材料关键科学问题的研究进展 |
| 1.3.1 镍基氧化物/氢氧化物材料不同相结构的研究进展 |
| 1.3.2 镍基氧化物/氢氧化物材料反应机理的研究进展 |
| 1.3.3 镍基氧化物/氢氧化物材料研究中存在的问题 |
| 1.4 镍基氧化物/氢氧化物电极材料的改性 |
| 1.4.1 碳复合镍基氧化物/氢氧化物 |
| 1.4.2 锰掺杂氢氧化镍 |
| 1.4.3 碳复合与锰掺杂氢氧化镍 |
| 1.5 本论文的选题意义及主要研究内容 |
| 第2章 实验材料与研究方法 |
| 2.1 实验材料与设备 |
| 2.2 材料的制备 |
| 2.2.1 NiO/C和 NiO/C/rGO正极材料的制备 |
| 2.2.2 α-Ni(OH)_2和α-NiMn-LDH正极材料的制备 |
| 2.3 材料的表征方法 |
| 2.3.1 扫面电子显微镜分析(SEM) |
| 2.3.2 透射电子显微镜分析(TEM) |
| 2.3.3 粉末X射线衍射分析(XRD) |
| 2.3.4 电感耦合等离子体原子发射光谱分析(ICP-AES) |
| 2.3.5 X射线光电子能谱分析(XPS) |
| 2.3.6 红外和拉曼光谱分析(IR和 Raman) |
| 2.3.7 紫外可见光谱分析(UV-vis) |
| 2.3.8 BET比表面积测试 |
| 2.3.9 原子力显微镜(AFM)测试 |
| 2.3.10 X射线吸收近边结构谱(XANES) |
| 2.3.11 扩展的X射线吸收精细结构谱(EXAFS) |
| 2.3.12 固体核磁共振谱(NMR) |
| 2.3.13 密度泛函理论(DFT)计算 |
| 2.4 材料的电化学性能测试 |
| 2.4.1 电极的制备和三/两电极体系的组装 |
| 2.4.2 充放电测试 |
| 2.4.3 交流阻抗测试(EIS) |
| 2.4.4 直流极化测试 |
| 2.4.5 循环稳定性测试 |
| 第3章 基于Ni-MOF的 NiO/C/rGO超级电容器电极材料的制备 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 NiO/C和 NiO/C/rGO正极材料的制备 |
| 3.3 正极材料表征 |
| 3.3.1 NiO/C和 NiO/C/rGO正极材料的形貌结构表征 |
| 3.3.2 NiO/C和 NiO/C/rGO的电化学性能 |
| 3.4 负极材料的制备和表征 |
| 3.4.1 柠檬酸钠热解碳(SCC)负极材料的制备 |
| 3.4.2 SCC负极材料的形貌结构表征 |
| 3.4.3 SCC负极材料的电化学性能 |
| 3.5 NiO/C/rGO//SCC混合型超级电容器的电化学性能 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 Mn掺杂Ni(OH)_2高性能超级电容器电极材料的制备与电化学性能 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 生长于泡沫镍表面的α-Ni(OH)_2和α-NiMn-LDH正极材料的制备 |
| 4.3 α-Ni(OH)_2和α-NiMn-LDH正极材料的形貌结构表征 |
| 4.3.1 α-Ni(OH)_2和α-NiMn-LDH正极材料的形貌表征 |
| 4.3.2 α-Ni(OH)_2和α-NiMn-LDH正极材料的形貌表征 |
| 4.3.3 α-Ni(OH)_2和α-NiMn-LDH正极材料的局部精细结构表征 |
| 4.3.4 α-Ni(OH)_2和α-NiMn-LDH正极材料的DFT计算分析 |
| 4.4 α-Ni(OH)_2和α-NiMn-LDH正极材料的电化学性能测试 |
| 4.5 α-NiMn-LDH//AC混合型超级电容器的电化学性能测试 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 Mn掺杂Ni(OH)_2超级电容器电极材料反应机理的研究 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 α-Ni(OH)_2和α-NiMn-LDH正极材料粉末样品的制备 |
| 5.3 α-Ni(OH)_2和α-NiMn-LDH正极材料的电化学性能测试 |
| 5.4 α-Ni(OH)_2和α-NiMn-LDH材料的形貌结构表征 |
| 5.4.1 α-Ni(OH)_2和α-NiMn-LDH正极材料的XRD测试 |
| 5.4.2 α-Ni(OH)_2和α-NiMn-LDH正极材料的形貌表征和孔径分布 |
| 5.5 α-NiMn-LDH在循环初期的电化学性能和形貌结构表征 |
| 5.5.1 α-Ni(OH)_2和α-NiMn-LDH的电化学性能 |
| 5.5.2 α-NiMn-LDH在循环初期的形貌演变 |
| 5.5.3 α-NiMn-LDH在循环初期的结构演变 |
| 5.6 α-NiMn-LDH在循环初期的价态变化 |
| 5.7 α-NiMn-LDH在循环初期的局部结构演变和DFT计算 |
| 5.7.1 α-NiMn-LDH在循环初期的局部结构演变 |
| 5.7.2 α-NiMn-LDH的 DFT计算 |
| 5.8 α-NiMn-LDH在循环初期的反应机理 |
| 5.9 本章小结 |
| 第6章 NiMn/NiMn-LDH/ppy-C超级电容器电极材料的制备及机理研究 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 NiMn-LDH/ppy-C和 NiMn/NiMn-LDH/ppy-C正极材料的制备 |
| 6.3 前驱体的形貌结构表征 |
| 6.4 NiMn/ppy-C、ppy-C和 NiMn/NiMn-LDH/ppy-C的电化学性能测试 |
| 6.4.1 NiMn/ppy-C的电化学性能测试 |
| 6.4.2 ppy-C和 NiMn/NiMn-LDH/ppy-C的电化学性能测试 |
| 6.5 NiMn/ppy-C在循环过程中的结构演变机制 |
| 6.5.1 NiMn/ppy-C在循环过程中的形貌演变 |
| 6.5.2 NiMn/ppy-C在循环过程中的结构演变 |
| 6.6 NiMn/ppy-C在循环过程中的相转变机制及反应机理 |
| 6.6.1 NiMn/ppy-C在循环过程中的价态演变 |
| 6.6.2 NiMn/ppy-C在循环过程中的形貌及结构演变 |
| 6.7 NiMn/NiMn-LDH/ppy-C的电化学性能 |
| 6.8 本章小结 |
| 结论 |
| 创新点 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间发表的论文及其它成果 |
| 致谢 |
| 个人简历 |
（3）气/液环境中光热微驱动机构的静态与动态驱动技术研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 微纳米技术概述 |
| 1.2 MEMS/MOEMS技术 |
| 1.3 微纳米驱动技术的研究发展现状 |
| 1.3.1 静电微驱动 |
| 1.3.2 电磁驱动技术 |
| 1.3.3 压电微驱动 |
| 1.3.4 微型电热驱动机构 |
| 1.3.5 其他微驱动技术 |
| 1.4 基于光及激光的驱动技术 |
| 1.4.1 光镊技术 |
| 1.4.2 基于光敏材料的光驱动技术 |
| 1.4.3 基于热效应的光驱动技术 |
| 1.5 本文的主要研究内容与创新点 |
| 2 微纳米尺度光热膨胀效应与光热微驱动方法研究 |
| 2.1 光与物质相互作用机制 |
| 2.1.1 光的吸收 |
| 2.1.2 辐射跃迁 |
| 2.1.3 非辐射过程 |
| 2.2 材料热力学性质 |
| 2.2.1 热力学基本定律 |
| 2.2.2 基本传热过程 |
| 2.2.3 材料的热膨胀性质 |
| 2.3 基于光热微膨胀效应的光热微驱动原理研究 |
| 2.4 光热微驱动方法及光热微驱动机构研究 |
| 2.4.1 光热微驱动方法 |
| 2.4.2 微机构材料选择 |
| 2.4.3 微驱动机构设计 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 空气/液体中光热微驱动机构的驱动理论及模型研究 |
| 3.1 薄片材料及膨胀臂的动态光热温升效应 |
| 3.1.1 无限大薄片的光热温升 |
| 3.1.2 有限大薄片的光热温升 |
| 3.2 膨胀臂的光热温升理论与模型研究 |
| 3.3 基于光热温升的光热膨胀量计算 |
| 3.4 空气中光热微驱动机构的驱动特性研究 |
| 3.5 光热彻驱动机构在液体中的阻尼分析研究 |
| 3.5.1 光热微驱动机构在液体环境中的受力分析 |
| 3.5.2 阻尼作用下光热微驱动机构的微偏转 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 光热微驱动机构的光热特性与驱动特性仿真研究 |
| 4.1 光热膨胀臂在不同光斑下的温升分布仿真 |
| 4.1.1 空气中温升分布 |
| 4.1.2 水环境中的温升分布 |
| 4.2 光热膨胀臂的膨胀量及振幅仿真 |
| 4.2.1 空气中光热膨胀仿真 |
| 4.2.2 水环境中的光热膨胀 |
| 4.3 光热微驱动机构在空气中的光热偏转运动仿真 |
| 4.4 水环境下光热微驱动机构偏转运动仿真 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 空气环境中的静态与动态光热微驱动实验研究 |
| 5.1 基于准分子激光的光热微驱动机构微加工制作 |
| 5.2 光热微驱动控制及显微运动测量系统设计 |
| 5.2.1 激光驱动控制单元 |
| 5.2.2 显微成像模块 |
| 5.2.3 显微运动测量软件设计 |
| 5.3 开关型光热微驱动机构的微驱动实验研究 |
| 5.3.1 杠杆放大效应研究 |
| 5.3.2 单触点开关型光热微驱动机构实验 |
| 5.4 非对称型光热微驱动机构的微驱动实验 |
| 5.4.1 激光照射宽膨胀臂的微驱动 |
| 5.4.2 激光照射窄臂时的微驱动实验 |
| 5.5 对称型光热微驱动机构的微驱动实验研究 |
| 5.5.1 不同激光脉冲频率下的光热微驱动实验 |
| 5.5.2 双向光热微驱动研究 |
| 5.6 本章小结 |
| 6 液体环境中的光热微驱动实验研究 |
| 6.1 液体环境中光热微驱动控制及显微运动测量系统 |
| 6.2 液体环境中光热微驱动光源与环境条件研究 |
| 6.2.1 不同波长激光控制下的光热微驱动 |
| 6.2.2 不同水温下的微驱动研究 |
| 6.3 水环境中光热微驱动机构的静态与动态微驱动性能研究 |
| 6.3.1 非对称型光热微驱动机构的微驱动性能研究 |
| 6.3.2 对称型光热微驱动机构的双向驱动 |
| 6.4 水环境中光热微驱动机构的高频响应特性研究 |
| 6.4.1 高频光热微驱动控制及频闪式显微运动测量系统设计 |
| 6.4.2 水环境中光热微驱动机构的阶跃响应特性研究 |
| 6.4.3 光热微驱动机构的高频脉冲响应特性 |
| 6.5 本章小结 |
| 7 总结与展望 |
| 7.1 总结 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 攻读博士学位期间发表的论文情况及其他研究成果 |
（4）集成式压电扭矩测力仪研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 课题研究内容 |
| 2 集成式压电扭矩测力仪结构设计及分析 |
| 2.1 扭矩测力仪测量方案设计 |
| 2.1.1 扭矩测量原理 |
| 2.1.2 石英晶片尺寸确定 |
| 2.2 扭矩测力仪机械结构设计 |
| 2.2.1 测力仪结构设计 |
| 2.2.2 测力仪关键部分尺寸计算 |
| 2.3 有限元仿真分析 |
| 2.3.1 静力学仿真分析 |
| 2.3.2 模态仿真分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 集成式扭矩测力仪的内嵌电路设计研究 |
| 3.1 信号调理电路设计研究 |
| 3.1.1 电荷转换级电路设计 |
| 3.1.2 压控电压源二阶低通滤波电路设计 |
| 3.1.3 归一化电路设计 |
| 3.1.4 输出放大级电路设计 |
| 3.2 模数转换/无线传输电路设计研究 |
| 3.2.1 模数转换电路设计研究 |
| 3.2.2 无线传输电路设计研究 |
| 3.3 供电电路设计研究 |
| 3.3.1 导电滑环参数 |
| 3.3.2 DC-DC降压模块 |
| 3.4 本章总结 |
| 4 扭矩实时监测软件设计 |
| 4.1 开发环境介绍 |
| 4.1.1 虚拟仪器基本概念 |
| 4.1.2 Lab VIEW开发语言 |
| 4.2 上位机软件总体分析 |
| 4.2.1 软件功能要求 |
| 4.2.2 软件工作流程 |
| 4.3 上位机软件程序设计 |
| 4.3.1 信号接收显示子程序 |
| 4.3.2 信号预警子程序 |
| 4.3.3 信号存储子程序 |
| 4.3.4 辅助子程序 |
| 4.4 上位机软件功能实现 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 扭矩测力仪标定实验 |
| 5.1 电路对比标定实验 |
| 5.1.1 内嵌的信号调理电路标定 |
| 5.1.2 标准电荷放大器标定 |
| 5.2 集成式压电扭矩测力仪标定 |
| 5.2.1 扭矩测力仪标定方案 |
| 5.2.2 扭矩测力仪标定 |
| 5.3 瞬态脉冲响应实验 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（5）交流电机轴电流问题中电容参数计算及轴承破坏度研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 轴电流对轴承破坏度 |
| 1.2.2 轴承电容参数计算 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 2 感应电机内部杂散电容的计算和测试 |
| 2.1 电机内部杂散电容 |
| 2.2 电机杂散电容的解析计算 |
| 2.3 感应电机杂散电容的有限元计算 |
| 2.3.1 多导体系统部分电容计算原理 |
| 2.3.2 杂散电容的2D有限元计算 |
| 2.4 绕组端部和迷宫密封对电机杂散电容的影响 |
| 2.4.1 绕组端部对电机杂散电容的影响 |
| 2.4.2 轴承迷宫密封模型 |
| 2.5 电机杂散电容的测试 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 轴承电容参数计算及测试 |
| 3.1 电机轴承电容的等效电路 |
| 3.2 圆柱滚子轴承电容的计算 |
| 3.2.1 电机轴承的受力分析 |
| 3.2.2 赫兹接触电容的计算 |
| 3.2.3 非赫兹接触电容的计算 |
| 3.3 深沟球轴承电容的计算 |
| 3.3.1 电机轴承的受力分析 |
| 3.3.2 赫兹接触电容的计算 |
| 3.3.3 非赫兹接触电容的计算 |
| 3.4 温度、转速、载荷对轴承电容的影响 |
| 3.4.1 温度、转速对轴承电容的影响 |
| 3.4.2 载荷对轴承电容的影响 |
| 3.5 轴承电容计算值与测量值的对比 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 轴电流问题中轴承破坏度的研究 |
| 4.1 轴承润滑微区模型的搭建 |
| 4.2 轴承润滑油膜击穿阈值影响因素分析 |
| 4.2.1 轴承表面光滑时击穿阈值分析 |
| 4.2.2 轴承表面粗糙度对击穿阈值的影响 |
| 4.2.3 微粒杂质对轴承油膜击穿阈值的影响 |
| 4.3 轴电流对轴承破坏度的分析 |
| 4.3.1 轴承润滑微区的电热耦合分析模型 |
| 4.3.2 参数对轴承击穿点处温升的影响 |
| 4.3.3 击穿电流造成的轴承表面坑蚀大小的计算 |
| 4.4 轴承不同破坏度对轴承电容及轴电压的影响 |
| 4.4.1 轴承不同破坏度对轴承电容的影响 |
| 4.4.2 轴承不同破坏度对轴电压的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 轴电流抑制策略的研究 |
| 5.1 绝缘轴承抑制轴电流 |
| 5.1.1 绝缘轴承抑制轴电流的机理 |
| 5.1.2 绝缘涂层对轴承分压比的影响 |
| 5.1.3 采用绝缘轴承和普通轴承的测试对比 |
| 5.2 磁环对共模电流和轴电流的抑制效果 |
| 5.2.1 磁环抑制轴电流的机理 |
| 5.2.2 磁环抑制轴电流的试验 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历及攻读硕士期间取得的研究成果 |
| 学位论文数据集 |
（6）金属管壁在液固两相流中冲刷腐蚀交互损伤行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及目的 |
| 1.2 液固两相流体冲刷腐蚀研究进展 |
| 1.2.1 冲刷腐蚀作用机理 |
| 1.2.2 颗粒冲刷及其对金属表面电化学反应影响研究进展 |
| 1.2.3 金属表面电化学腐蚀及其对颗粒冲刷影响研究进展 |
| 1.2.4 冲刷腐蚀交互作用研究进展 |
| 1.2.5 冲刷腐蚀实验装置研究进展 |
| 1.3 研究内容和技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 实验技术 |
| 1.4.1 实验装置 |
| 1.4.2 实验材料 |
| 1.4.3 实验测试仪器 |
| 第二章 无颗粒撞击壁面流动腐蚀特性研究 |
| 2.1 金属壁面动态电化学实验段介绍 |
| 2.2 金属壁面动态电化学实验研究 |
| 2.2.1 壁面动态钝化特性对电化学反应的影响 |
| 2.2.2 壁面动态电化学腐蚀特性分析 |
| 2.2.3 壁面动态电化学阻抗谱分析 |
| 2.3 流动环境下金属壁面电流密度计算模型 |
| 2.3.1 流动环境质量传递守恒方程 |
| 2.3.2 对流传质壁面电流密度计算模型 |
| 2.4 无颗粒撞击壁面流动腐蚀特性研究小结 |
| 第三章 颗粒撞击壁面电化学响应特性研究 |
| 3.1 液固两相流颗粒撞击实验研究准备 |
| 3.2 液固两相流颗粒撞击实验结果 |
| 3.2.1 单颗粒撞击电化学响应实验结果与分析 |
| 3.2.2 多颗粒撞击电化学响应实验结果与分析 |
| 3.3 颗粒撞击壁面电流密度瞬变计算模型 |
| 3.3.1 颗粒挤压黏性底层对流电流密度计算 |
| 3.3.2 颗粒挤压近壁面扩散及迁移电流密度计算 |
| 3.3.3 颗粒撞击壁面后电流密度衰减过程计算 |
| 3.3.4 壁面凹坑受多颗粒撞击电流密度瞬变计算 |
| 3.4 液固两相流颗粒撞击壁面电化学响应研究小结 |
| 第四章 表面腐蚀对颗粒冲刷影响研究 |
| 4.1 电化学腐蚀分量对冲刷分量影响实验研究 |
| 4.1.1 电化学腐蚀对颗粒冲刷影响射流实验准备 |
| 4.1.2 电化学腐蚀分量对冲刷分量影响实验结果分析 |
| 4.2 液固射流表面损伤分析 |
| 4.2.1 固体颗粒撞击材料表面损伤理论分析 |
| 4.2.2 含Cl~-溶液金属材料表面腐蚀分析 |
| 4.3 液固两相射流表面缝隙腐蚀加速颗粒冲刷计算模型 |
| 4.4 表面腐蚀对颗粒冲刷影响研究小结 |
| 第五章 液固两相流冲刷腐蚀交互影响分析 |
| 5.1 冲刷腐蚀损伤分量与交互量的计算 |
| 5.2 壁面冲刷腐蚀交互损伤分析 |
| 5.2.1 冲刷增强壁面腐蚀分析 |
| 5.2.2 腐蚀增强壁面冲刷分析 |
| 5.3 液固两相流冲刷腐蚀交互影响研究小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 研究意义 |
| 6.4 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间参加科研情况及获得的学术成果 |
（7）摩擦-电磁复合式风能采集器设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 摩擦发电机研究现状 |
| 1.2.2 电磁发电机研究现状 |
| 1.2.3 复合发电机研究现状 |
| 1.3 本论文主要研究工作 |
| 2.摩擦生电与电磁感应发电作用机制分析 |
| 2.1 摩擦生电作用机制 |
| 2.1.1 垂直接触-分离模式 |
| 2.1.2 水平滑动模式 |
| 2.1.3 单电极模式 |
| 2.1.4 独立层模式 |
| 2.2 电磁感应发电作用机制 |
| 2.3 本章小节 |
| 3.复合式风能采集器异构集成方案设计 |
| 3.1 摩擦-电磁复合能量采集器集成设计方案 |
| 3.2 摩擦发电单元设计 |
| 3.2.1 工作原理及仿真分析 |
| 3.2.2 摩擦材料厚度选择 |
| 3.2.3 摩擦材料的选择 |
| 3.2.4 摩擦输出性能提升策略 |
| 3.3 电磁发电模块设计 |
| 3.3.1 磁体布放方式与场强作用关系分析 |
| 3.3.2 磁体电磁感应作用机制分析 |
| 3.4 摩擦-电磁复合能量采集器制造与实现 |
| 3.4.1 摩擦发电模块 |
| 3.4.2 电磁发电模块 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.电能管理电路方案设计 |
| 4.1 电能管理电路设计目标 |
| 4.2 芯片式电能管理外围电路设计 |
| 4.3 全波桥式整流电能管理电路设计 |
| 4.4 充电性能测试 |
| 4.4.1 电容充电测试 |
| 4.4.2 电池充放电测试 |
| 4.5 本章小结 |
| 5.风能采集器输出性能测试及功能验证 |
| 5.1 电学性能测试平台搭建 |
| 5.1.1 风速与转速对应关系分析 |
| 5.1.2 电学测试系统搭建 |
| 5.2 风能采集器输出性能测试 |
| 5.2.1 摩擦发电单元输出电学性能测试 |
| 5.2.2 电磁发电单元输出电学性能测试 |
| 5.2.3 EMG、TENG和 TEHG输出波形特性分析 |
| 5.3 环境监测节点应用测试 |
| 5.4 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（8）双层光栅面内检测的微陀螺工艺关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 MEMS陀螺发展现状 |
| 1.2.2 光栅微位移测量发展现状 |
| 1.3 论文主要研究内容 |
| 2 双层光栅微陀螺理论基础 |
| 2.1 哥氏效应原理 |
| 2.2 微陀螺动力学特性分析 |
| 2.2.1 微陀螺动力学方程建立 |
| 2.2.2 微陀螺动力学方程分析 |
| 2.3 微陀螺结构阻尼分析 |
| 2.4 微陀螺电磁驱动分析 |
| 2.5 双层光栅微位移检测分析 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 双层光栅微陀螺结构设计及仿真 |
| 3.1 工作原理 |
| 3.2 微陀螺结构仿真与计算 |
| 3.2.1 结构仿真 |
| 3.2.2 驱动方向理论参数计算 |
| 3.2.3 检测方向理论参数计算 |
| 3.2.4 微陀螺结构灵敏度仿真计算 |
| 3.3 双层光栅微陀螺性能参数计算 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 双层光栅微陀螺工艺设计及关键工艺研究 |
| 4.1 双层光栅微陀螺工艺设计 |
| 4.1.1 键合方式选择 |
| 4.1.2 工艺流程设计 |
| 4.1.3 光刻版图设计 |
| 4.2 双层光栅微陀螺关键工艺研究 |
| 4.2.1 硅结构加工工艺 |
| 4.2.2 玻璃片加工工艺 |
| 4.2.3 阳极键合工艺 |
| 4.3 本章小结 |
| 5 双层光栅微陀螺表征与测试 |
| 5.1 阳极键合质量表征与测试 |
| 5.1.1 键合质量分析 |
| 5.1.2 互联界面分析 |
| 5.1.3 剪切强度分析 |
| 5.1.4 电学性能分析 |
| 5.1.5 冲击分析 |
| 5.2 微陀螺结构表征与测试 |
| 5.2.1 微陀螺结构表征 |
| 5.2.2 微陀螺幅频特性测试 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
（9）海洋环境能量高效采集方法及其自供电浮标应用研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 1.绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 能量采集器国内外发展现状分析 |
| 1.2.1 波浪能量采集器研究现状 |
| 1.2.2 太阳能和热能采集器研究现状 |
| 1.2.3 复合式能量采集器研究现状 |
| 1.3 研究意义和研究内容 |
| 2.海洋能量采集理论分析 |
| 2.1 波浪能动态能量采集器原理 |
| 2.1.1 摩擦发电原理 |
| 2.1.2 电磁发电原理 |
| 2.1.3 压电发电原理 |
| 2.2 光能和热能静态能量采集器原理 |
| 2.2.1 光能发电原理 |
| 2.2.2 温差发电原理 |
| 2.3 本章小结 |
| 3.复合式海洋环境能量采集器设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 摩擦材料的选择 |
| 3.3 海洋能量采集器方案设计 |
| 3.4 海洋能量采集器工作原理 |
| 3.5 本章小结 |
| 4.海洋能量采集器电学性能 |
| 4.1 电学性能测试平台搭建 |
| 4.2 复合能量采集器电学性能测试 |
| 4.2.1 动态能量采集器输出性能测试 |
| 4.2.2 静态能量采集器输出性能测试 |
| 4.3 本章小结 |
| 5.自供电浮标应用研究 |
| 5.1 自供电海洋浮标总体设计 |
| 5.2 自供电浮标电路设计 |
| 5.2.1 浮标主控电路设计 |
| 5.2.2 监测传感器设计 |
| 5.2.3 能源管理电路设计 |
| 5.2.4 系统低功耗设计 |
| 5.3 系统软件设计 |
| 5.3.1 浮标数据通信协议 |
| 5.3.2 上位机设计 |
| 5.4 能量采集单元的应用 |
| 5.5 本章小结 |
| 6.总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士期间的科研成果 |
| 致谢 |
（10）面向旋转环境测试的无线无源温度-应变双参数传感器研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题来源 |
| 1.2 课题研究的目的及意义 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 温度传感器研究现状 |
| 1.3.2 应变传感器研究现状 |
| 1.3.3 多参数集成传感器研究现状 |
| 1.4 论文主要研究内容 |
| 1.5 论文创新点 |
| 2 LC无线无源传感器理论模型研究 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 LC无线无源传感器等效模型及测试方法研究 |
| 2.3 集成式双参数传感器耦合模型研究 |
| 2.4 LC无线无源传感器分类 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 LC温度-应变集成双参数传感器的设计与研究 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 LC温度-应变双参数传感器的设计研究 |
| 3.3 LC温度-应变双参数传感器的仿真 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 LC温度-应变集成双参数传感器的制备 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 传感器基底的选择 |
| 4.3 传感器的制备方法 |
| 4.3.1 光刻工艺 |
| 4.3.2 喷墨打印技术 |
| 4.3.3 电镀技术 |
| 4.4 温度-应变双参数传感器的制备过程 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 LC温度-应变双参数传感器的测试与分析 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 LC温度-应变双参数传感器的温度测试 |
| 5.2.1 温度敏感机理 |
| 5.2.2 温度对传感器谐振频率的影响 |
| 5.3 LC温度-应变双参数传感器的应变测试 |
| 5.3.1 应变测试平台的搭建 |
| 5.3.2 应变对电容的影响 |
| 5.3.3 应变对谐振频率的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文及所取得的研究成果 |
| 致谢 |
四、变形转子与电极之间电容的计算（论文参考文献）
- [1]镍基（氢）氧化物超级电容器电极材料的制备及机理研究[D]. 张稚国. 哈尔滨工业大学, 2021
- [2]面向低频运动的复合式能量收集器设计与应用[D]. 欧德旭. 重庆邮电大学, 2021
- [3]气/液环境中光热微驱动机构的静态与动态驱动技术研究[D]. 尤清扬. 浙江大学, 2021
- [4]集成式压电扭矩测力仪研究[D]. 赵顺义. 大连理工大学, 2021(01)
- [5]交流电机轴电流问题中电容参数计算及轴承破坏度研究[D]. 王芹芹. 北京交通大学, 2021
- [6]金属管壁在液固两相流中冲刷腐蚀交互损伤行为研究[D]. 康文泉. 西安石油大学, 2021
- [7]摩擦-电磁复合式风能采集器设计与实现[D]. 赵健雄. 中北大学, 2021(09)
- [8]双层光栅面内检测的微陀螺工艺关键技术研究[D]. 郝飞帆. 中北大学, 2021(09)
- [9]海洋环境能量高效采集方法及其自供电浮标应用研究[D]. 李春成. 中北大学, 2021(09)
- [10]面向旋转环境测试的无线无源温度-应变双参数传感器研究[D]. 王雅. 中北大学, 2021(09)