均匀热流场中螺型位错与圆弧裂纹的相互作用

研究压电材料在均匀热流作用下螺型位错与圆弧裂纹的相互作用.综合运用复变函数分区全纯理论、解析函数奇性主部分析方法、解析延拓原理、Cauchy型积分以及Rie-mann边值问题求解方法,获得各复势函数之间的解析关系,进一步得到了特殊情况下所讨论问题的封闭解,并求解出像力随温度梯度和位错位置变化的表达式.数值分析结果表明,温度梯度越大,像力变化越明显.     

血液凝固过程压电响应机理研究及临床应用

血液在压电晶体上的凝固，伴随晶体表面质量，粘弹性应力等性能的变化，由血凝阶段的夺电参数变化规律，和血凝过程的生化变化，并注意到压电传感最敏感部分为其他极表面，阐明了血凝三个阶段的复杂压电响应机理，提出了相应的压电传感方程，及从血凝压电特征曲线上提取血液流变学的信息的方法，并初步应用于临床温度。     

一种新型共振式气体压电泵

针对膜片式压电泵气体驱动能力不足,被输送气体流动受阻时压电振子易发热受损,以及叠堆式共振压电泵造价高昂等问题,提出了一种以圆环状压电双晶片为动力源,通过位移放大机构驱动的新型共振式气体压电泵.对新型共振式气体压电泵的工作原理及其位移放大原理进行了分析,建立了该泵的振动力学模型.分析结果表明,该泵位移放大效果与压电双晶片提供的驱动位移有关,系统放大倍数与弹簧片和压电振子的刚度、系统的黏性阻尼因子及激励频率有关.设计并制作了新型共振式气体压电泵的试验样机,使用阻抗分析及激光测量方法测试了其位移放大效果,并验证了气体输出性能.试验表明,在70 V的正弦交流电压驱动下,该泵通过共振方式可将输出端位移放大至压电振子位移的4.2倍以上,气体输出流量可达1 685 mL/min.在气体流动受阻的情况下,该泵连续工作2 000 h无明显温升.     

无阀压电泵用平面锥管内部流动特性

为了研究锥管的流阻特性,采用数值模拟的方法对最小截面宽度为150μm,高度为150μm的平面锥管进行分析,得到雷诺数在100～2 000范围内,收缩方向流阻系数与扩散方向流阻系数的比值λ随锥角θ及流管长宽比l/w变化的规律.结果表明：流管锥角越小,θ及l/w对λ值的影响越大,且流管的流阻特性随θ和l/w的变化发生了转换;在Re=100与Re≥500两种工况下,流管扩散方向流阻系数ξd随θ及l/w的变化趋势相反;Re=100时,流管多呈沿扩散方向流阻较小的Ⅰ类流管特性,θ=20°,l/w=20的流管的λ值最大达到1.22;Re≥500时,流管多呈沿收缩方向流阻较小的Ⅱ类流管特性,θ=20°,l/w=1的流管的λ值最小达到0.63.说明不同雷诺数流动下流管的流阻特性相差较大,不同工况下可通过选用合适的流管结构参数提高无阀压电泵的工作效率.     

Intelligent Control of the Nonlinear Seismic Response of a 3 Story Benchmark Building

Intelligent materials, control devices and intelligent control algorithm research and development in recent years have opened a new world for seismic resistance and disaster reduction in civil engineering. We designed and fabricated a new piezoelectric friction damper. In our research, we regarded the piezoelectric friction damper as the control device. We proposed a fuzzy control algorithm for reducing nonlinear seismic response of a 3 story benchmark building and established the interactive relationships between structural responses and fuzzifier factors, defuzzifier factor. A numerical simulation is carried out to analyze the nonlinear seismic responses of the controlled 3 story benchmark building. The simulation results are compared to those of other control strategies. The results show that the fuzzy control can reduce the nonlinear seismic response of 3 story benchmark building and minimize the structural damage caused by strong earthquakes.     

Repair efficiency of cracked panel repaired by a piezoelectric patch

Using the finite element method, the stress intensity factor (SIF) of the cracked penal repaired with a multi layered piezoelectric patch is studied. The effects of the parameters, including the voltage applied on the patch, the piezoelectric patch layer and the geometric size of the patch, on the SIF are numerically investigated, based on which the repair efficiencies in different repair parameters are assessed. Based on the results of the numerical models, that the SIF of the cracked panel repaired with a piezoelectric patch is attenuated greatly. Better repair efficiency is obtained with the increase of voltage, but too higher voltage may be unbeneficial. It is beneficial to use more layers in the piezoelectric patch as the thickness of the patch is fixed. The SIF of the repaired cracked panel decreases with the increase of the size of the patch, however, too large patch may not be helpful to elevate the repair efficiency.     

“V”形无阀压电泵理论分析与数值模拟

基于无阀压电泵中扩散/渐缩管流动特性,提出一种用于无阀压电泵的新型“V”形管,以满足微型全分析系统的应用要求.阐述了“V”形无阀压电泵的结构和工作原理,对“V”形无阀压电泵内的流动进行理论分析,得到了“V”形无阀压电泵的平均流量计算公式和效率公式.采用有限元方法对“V”形管进行模拟计算,得到了“V”形管内正反流动的压力分布,发现“V”形管正反流动的速度存在差异.通过分析得出最优分流角与扩散角.在不同进出口压力差下,对“V”形管、并联扩散管以及＂Y＂形管的压力损失系数比进行比较,发现前两者压力损失系数比曲线变化趋势具有一致性,证明了“V”形管数值模拟的可靠性.数值计算结果对“V”形无阀压电泵优化设计具有指导意义.     

压电晶体在水溶液中的振频特性

晶体停振温度、频移及接地效应与溶液电解质浓度有线性关系,接地可显著降低停振温度与浸入深度的影响.     

压电监测大肠杆菌生长过程中培养液参数

本文报道了用三种类型的压电传感器监测大肠杆菌生长过程中培养液的参数变化的方法，理论分析和实验结果表明，在大肠杆菌生长过程中，溶液的电导率和介电常数都发生了变化，这些变化是由于细菌数目的增长以及生长过程中大肠杆菌代谢产物和增加所引起。     

双稳态压电悬臂梁发电系统的动力学分析

双稳态压电悬臂梁发电系统由于其自身在发电效率方面的优越性,受到了科研人员的广泛关注。为了研究该系统的相关特性,首先建立了等效的周期激励和随机激励作用下双稳态压电悬臂梁俘能系统的数学模型;其次通过龙格-库塔法,得出系统在单势阱和双势阱内振动响应的振幅、输出功率和电压等计算结果;并分析了双稳态系统工作过程中出现的随机共振现象,得到它们的变化规律及特性;通过将这些数值计算结果进行分类对比分析,显示了双稳态压电俘能系统在激励响应幅值、频率响应范围和输出功率等方面的优越性。以上研究结果为优化双稳态压电悬臂梁俘能器的设计和应用提供了理论依据。