悬臂梁阀压电泵理论及应用研究

发布时间：2021-11-05 08:58

　　一、　 绪论 压电泵是将压电体激发的振动直接作用于流体，使其产生动压或流量输出的一种新型压电驱动机构。是流体输送系统的重要组成部分和研究热点之一。由于压电泵具有结构简单、体积小、无电磁干扰等诸多优点，并且可在较低的驱动电压下获得较好的输出能力，因此在化学分析、医疗、制药及生物工程等领域具有广泛的应用前景。 本文结合国家自然基金项目和国家高科技计划（863）项目要求为目标，重点进行了悬臂梁阀式压电泵、两腔体压电泵的研究，并将压电泵应用到计算机 CPU 冷却等相关技术中。二、　复合压电振子振动的理论分析 压电振子是压电泵的动力源，它承担着将电能转换为机械能的重要作用。压电振子一般由具有压电效应的压电材料与弹性体材料以一定方式结合而成，它利用压电材料的逆压电效应，将输入信号的电能转变为机械位移（或变形）的机械能，从而带动弹性体变形最终形成压电振子整体的弯曲振动。 在充分考虑压电材料、压电效应及其性能参数的基础上，根据薄板的振动理论，分析了电压策动下压电陶瓷和金属板构成的两层复合圆形薄板的振动模式，给出了压电振子的几何方程。　 通过实验，得出在不同阀片和阀孔条件下压电振子的振动规律。... 

【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】：70 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
目 录
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 压电泵的国内外研究现状
        1.2.1 压电泵的特点
        1.2.2 压电泵的国内外研究现状
    1.3 压电泵的应用与发展
    1.4 本文研究的主要内容
第二章 压电振子的振动分析及测试
    2.1 压电陶瓷与压电效应
        2.1.1 压电效应与逆压电效应
        2.1.2 压电陶瓷
    2.2 复合式压电振子振动的理论分析
        2.2.1 圆形压电复合层薄板的曲面微分方程
        2.2.2 圆形压电复合层薄板中性面位置的确定
    2.3 圆形复合压电振子变形量实验测试
        2.3.1 实验设备
        2.3.2 不同波形信号对压电泵输出量的影响
        2.3.3 电压及频率对变形量的影响
    2.4 本章小结
第三章 压电泵输出压力及流量分析与试验
    3.1 单腔体悬臂梁阀压电泵的样机制造
    3.2 悬臂梁阀压电泵的实验方案
        3.2.1 实验测试方案及目的
        3.2.2 实验设备
    3.3 悬臂梁阀和阀孔对压电泵性能的影响
    3.4 单腔悬臂梁阀压电泵性能的实验
        3.4.1 悬臂梁阀式压电泵的压力、流量－电压特性
        3.4.2 单腔悬臂梁式压电泵的流量、压力－频率特性
        3.4.3 输出端背压对流量影响的关系曲线
    3.5 阀孔结构及其出流特性
    3.6 悬臂梁阀结构及其出流特性
    3.7 结论
第四章 压电泵在芯片冷却中应用的试验研究
    4.1 ＣＰＵ 的冷却工作现状及比较
        4.1.1 ＣＰＵ 的工作情况
        4.1.2 ＣＰＵ 冷却的现状
    4.2 热平衡计算
    4.3 两腔体悬臂梁阀压电泵输出压力与流量的实验测试
    4.4 芯片水冷系统的设计与实验
        4.4.1 水冷系统基本原理
        4.4.2 冷却液的选择与测试
        4.4.3 换热器的选择与测试
    4.5 水冷系统比较实验研究
    4.6 本章小结
第五章 结论与展望
    5.1 论文总结
    5.2 论文展望
致谢
参考文献
摘 要
Ａｂｓｔｒａｃｔ


【参考文献】：
期刊论文
[1]芯片冷却系统设计新工艺—计算流体力学数值仿真[J]. 史亚锋,王如根,李名魁.  电子工艺技术. 2003(03)
[2]电子芯片冷却用微管道散热器的换热性能分析[J]. 董涛,侯丽雅,朱丽,章维一,杨朝初.  电子学报. 2003(05)
[3]压电致动式圆片驱动装置结构分析与设计[J]. 贾建援,范国滨,王卫东.  西安电子科技大学学报. 2003(01)
[4]压电泵的现状与发展[J]. 阚君武,杨志刚,程光明.  光学精密工程. 2002(06)
[5]压电薄膜泵结构设计与性能分析[J]. 阚君武,曹仁秋,杨志刚,程光明.  压电与声光. 2002(05)
[6]双压电复合薄圆板驱动器的理论分析[J]. 刘品宽,孙立宁,祝宇虹,赵研峰.  压电与声光. 2002(02)
[7]L12378圆形射流冲击和浸没冷却传热[J]. 周定伟,马重芳,刘登瀛.  西安交通大学学报. 2001(09)
[8]驱动器用陶瓷材料发展与展望[J]. 李尚平,徐永利,苏建华,田莳.  压电与声光. 1999(06)
[9]压电陶瓷基本特性研究[J]. 张涛,孙立宁,蔡鹤皋.  光学精密工程. 1998(05)
[10]锥形阀压电薄膜泵的初步研究[J]. 程光明,吴博达,曾平,杨志刚,铃木胜羲,广濑精二.  压电与声光. 1998(05)



本文编号：3477491