基于惯性原理的压电泵理论与实验研究
发布时间：2021-11-13 12:11
本文结合国家自然科学基金项目《压电驱动流体动耦合软体驱动器设计理论》（项目编号:51405189）展开研究,针对传统止回阀流阻大、能量损失严重的问题,设计了一种心脏瓣膜型仿生阀,仿生阀开启时,阀瓣处于流道的侧面,流体的流动阻力和能量损失较小。基于该仿生阀提出了一种惯性式压电泵,该泵动力源为压电悬臂梁,悬臂梁带动振动管上下往复振动,利用惯性原理驱动流体,使流体在惯性力的作用下沿振动管向上流动,实现泵送功能。本文的具体研究工作如下:建立压电双晶片悬臂梁的理论模型,根据伯努利-欧拉梁理论公式,推导出悬臂梁电压与输出位移、输出力的微分方程。对压电悬臂梁进行模态分析,一阶振型为最优振型,在该振型下的固有频率为30Hz。通过谐响应分析获得悬臂梁自由端在60V电压下的最大位移为3.5mm。对影响压电悬臂梁输出位移的三个主要参数（压电陶瓷的粘贴位置、基板的长度和厚度）进行了仿真分析。仿真结果表明:压电悬臂梁自由端的振幅随着压电陶瓷距固定端距离的增加逐渐减小,在压电陶瓷粘贴在固定端处,自由端振幅最大;随着基板长度的增加逐渐增加;随着金属基板厚度的增加先增加后减小,在金属基板的厚度为0.4mm时,自由端振...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微针型入口压电泵结构原理图
图 1.9 双振子压电泵2017 年，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所的 Yu-Ting Ma 等[48]提出一种由离心力驱动无阀压电泵，该泵的实物和工作原理如图 1.10（a）、（b）所。该泵可以解决传统压电泵止回阀低频响应和无阀泵流体回流的问题。该泵由
图 1.13 双晶片微型循环压电泵台湾大叶大学的 Chiang-Ho Cheng 等[52]提出了一种压）、（b）为泵的结构爆炸图与结构剖面图。该泵将止回腔和流道死体积最小化，增大了泵的压缩比，使泵具
【参考文献】：
期刊论文
[1]大振子压电泵模拟血液泵送研究[J]. 张立敏,王国旭. 机床与液压. 2017(19)
[2]Multi-Field Analysis and Experimental Verification on Piezoelectric Valve-Less Pumps Actuated by Centrifugal Force[J]. Yu-Ting Ma,Zhi-Guo Pei,Zhong-Xiang Chen. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2017(04)
[3]脉动离心隔膜压电泵的原理与试验[J]. 邓知森,马玉婷,冯志华. 西安交通大学学报. 2014(08)
[4]感应式圆柱电磁泵设计的影响因素[J]. 姜涛,麻永林,陈重毅,肖玉宝,易军,邢淑清. 特种铸造及有色合金. 2014(07)
[5]单锥壳形阀压电泵阀体的设计与实验[J]. 张建辉,陈道根,曹炳鑫,黄俊. 振动.测试与诊断. 2014(02)
[6]一种新型永磁式电磁泵的设计[J]. 杨国来,李世伟,张俊峰. 新技术新工艺. 2014(01)
[7]压电泵设计中阀的匹配方法[J]. 吴越,杨志刚,刘勇,陈龙. 振动.测试与诊断. 2013(S2)
[8]压电泵用截止阀设计与性能测试[J]. 孙晓锋,姜德龙,杨志刚. 液压与气动. 2013(09)
[9]仿生创新方法及其在止回阀设计中的应用[J]. 赖朝安. 现代制造工程. 2013(02)
[10]五腔串联压电泵的设计制作与试验[J]. 王淑云,阚君武,沈黄桥,傅骏翔,温建明,程光明. 纳米技术与精密工程. 2012(05)
博士论文
[1]压电泵动力学分析与优化设计[D]. 吴越.吉林大学 2013
[2]轮式阀微型压电泵的设计理论及试验研究[D]. 刘勇.吉林大学 2012
[3]迭片式系列微型压电泵的设计理论及实验研究[D]. 刘国君.吉林大学 2006
硕士论文
[1]多腔串联压电泵的设计及其在直线马达中的试验研究[D]. 李立安.吉林大学 2009
本文编号：3492995
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：106 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
微针型入口压电泵结构原理图
图 1.9 双振子压电泵2017 年，中国科学院苏州生物医学工程技术研究所的 Yu-Ting Ma 等[48]提出一种由离心力驱动无阀压电泵，该泵的实物和工作原理如图 1.10（a）、（b）所。该泵可以解决传统压电泵止回阀低频响应和无阀泵流体回流的问题。该泵由
图 1.13 双晶片微型循环压电泵台湾大叶大学的 Chiang-Ho Cheng 等[52]提出了一种压）、（b）为泵的结构爆炸图与结构剖面图。该泵将止回腔和流道死体积最小化，增大了泵的压缩比，使泵具
【参考文献】：
期刊论文
[1]大振子压电泵模拟血液泵送研究[J]. 张立敏,王国旭. 机床与液压. 2017(19)
[2]Multi-Field Analysis and Experimental Verification on Piezoelectric Valve-Less Pumps Actuated by Centrifugal Force[J]. Yu-Ting Ma,Zhi-Guo Pei,Zhong-Xiang Chen. Chinese Journal of Mechanical Engineering. 2017(04)
[3]脉动离心隔膜压电泵的原理与试验[J]. 邓知森,马玉婷,冯志华. 西安交通大学学报. 2014(08)
[4]感应式圆柱电磁泵设计的影响因素[J]. 姜涛,麻永林,陈重毅,肖玉宝,易军,邢淑清. 特种铸造及有色合金. 2014(07)
[5]单锥壳形阀压电泵阀体的设计与实验[J]. 张建辉,陈道根,曹炳鑫,黄俊. 振动.测试与诊断. 2014(02)
[6]一种新型永磁式电磁泵的设计[J]. 杨国来,李世伟,张俊峰. 新技术新工艺. 2014(01)
[7]压电泵设计中阀的匹配方法[J]. 吴越,杨志刚,刘勇,陈龙. 振动.测试与诊断. 2013(S2)
[8]压电泵用截止阀设计与性能测试[J]. 孙晓锋,姜德龙,杨志刚. 液压与气动. 2013(09)
[9]仿生创新方法及其在止回阀设计中的应用[J]. 赖朝安. 现代制造工程. 2013(02)
[10]五腔串联压电泵的设计制作与试验[J]. 王淑云,阚君武,沈黄桥,傅骏翔,温建明,程光明. 纳米技术与精密工程. 2012(05)
博士论文
[1]压电泵动力学分析与优化设计[D]. 吴越.吉林大学 2013
[2]轮式阀微型压电泵的设计理论及试验研究[D]. 刘勇.吉林大学 2012
[3]迭片式系列微型压电泵的设计理论及实验研究[D]. 刘国君.吉林大学 2006
硕士论文
[1]多腔串联压电泵的设计及其在直线马达中的试验研究[D]. 李立安.吉林大学 2009
本文编号：3492995
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