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基于椭圆位移放大结构的光纤光栅位移传感器
被引量:
5
1
作者
吕国辉
周泊宁
+3 位作者
王朝钲
王明扬
张岩
姜旭
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第11期9-14,共6页
针对采用悬臂梁或变形圆环作为光纤光栅位移传感器的弹性形变结构时,位移灵敏度较低的问题,采用新型的椭圆位移放大机构对位移探杆的微小位移量进行放大,改变椭圆放大器的机械尺寸调整传感器的位移分辨率.当椭圆位移放大机构的长度为60...
针对采用悬臂梁或变形圆环作为光纤光栅位移传感器的弹性形变结构时,位移灵敏度较低的问题,采用新型的椭圆位移放大机构对位移探杆的微小位移量进行放大,改变椭圆放大器的机械尺寸调整传感器的位移分辨率.当椭圆位移放大机构的长度为60mm,宽度为19.8mm,中间最大宽度为30mm时,探杆的机械位移放大倍率约为2倍.当量程变化为0~100mm时,实验测得光纤光栅位移传感器的分辨率为6.1pm/mm,位移量和对应波长移动线性相关系数为0.998 52.适于机械装备和土木工程的结构位移高精度在线监测.
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关键词
光纤光栅
位移
传感器
椭圆
位移放大结构
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职称材料
基于位移放大的压电致动器设计与仿真
被引量:
2
2
作者
王登攀
向路
+2 位作者
王露
王浩
代里程
《压电与声光》
CAS
北大核心
2024年第3期376-380,共5页
压电叠堆致动器广泛用于驱动智能变形装置,由于压电叠堆输出位移小,需要放大结构增大位移输出。设计了一种椭圆形位移放大结构,分析了椭圆长轴、壳体厚度、X方向位移和压电叠堆宽度等结构参数对Y方向的位移输出、应力强度和放大倍数等...
压电叠堆致动器广泛用于驱动智能变形装置,由于压电叠堆输出位移小,需要放大结构增大位移输出。设计了一种椭圆形位移放大结构,分析了椭圆长轴、壳体厚度、X方向位移和压电叠堆宽度等结构参数对Y方向的位移输出、应力强度和放大倍数等性能的影响规律,优化了结构参数,并制作了样品。测试数据表明,位移放大结构实现了5.3倍以上的位移放大;分析了放大结构在高频电压驱动下的瞬态响应,模拟了驱动信号频率对位移输出的影响,结果表明,在周期0.01 s的交变电压驱动下,结构的位移输出未出现失真。
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关键词
压电致动器
位移放大结构
高频驱动
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职称材料
基于动力能力谱法的RC结构位移放大系数
被引量:
6
3
作者
陈伟宏
蒋认
+1 位作者
崔双双
吴波
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2016年第24期39-44,58,共7页
结构位移放大系数是预测结构在某一地震设防水准作用下的最大弹塑性变形,从而指导结构设计的参数。我国现行抗震设计规范尚未引入结构位移放大系数。考虑6、7、8三个设防烈度,设计了3、5、8、10、12层共15个钢筋混凝土框架结构,建立其...
结构位移放大系数是预测结构在某一地震设防水准作用下的最大弹塑性变形,从而指导结构设计的参数。我国现行抗震设计规范尚未引入结构位移放大系数。考虑6、7、8三个设防烈度,设计了3、5、8、10、12层共15个钢筋混凝土框架结构,建立其有限元模型,并采用结构振动台试验对有限元模型进行验证,进而对结构在地震作用下的反应进行分析。采用文中提出的动力能力谱方法,研究按我国抗震设计规范设计的RC框架结构在不同设防水准下的位移放大系数需求值,并与传统静力能力谱法得到的位移放大系数需求值进行对比分析。6、7、8度设防的RC框架结构的位移放大系数需求值在中震作用下分别为0.51-1.91、0.49-1.93、0.56-2.24;在大震作用下分别为1.28-4.82、1.40-4.89、1.37-5.56。中震作用下,按我国抗震设计规范设计的钢筋混凝土框架结构未发生整体屈服,表明我国抗震设计规范比较保守。
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关键词
动力能力谱方法
静力能力谱方法
结构
位移
放大
系数
需求值
RC框架
结构
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职称材料
钢筋混凝土框架结构位移放大系数能力分析
被引量:
4
4
作者
陈伟宏
崔双双
+1 位作者
吕大刚
李雁军
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2014年第8期47-55,共9页
结构位移放大系数能力值是预测结构最大变形能力,确定结构之间最小距离,防止结构在地震作用时因相互碰撞而发生倒塌的关键设计参数。但是目前我国结构抗震规范中并没有引入结构位移放大系数的概念。考虑不同设防烈度,不同层数严格按现...
结构位移放大系数能力值是预测结构最大变形能力,确定结构之间最小距离,防止结构在地震作用时因相互碰撞而发生倒塌的关键设计参数。但是目前我国结构抗震规范中并没有引入结构位移放大系数的概念。考虑不同设防烈度,不同层数严格按现行抗震规范设计了17个典型RC框架结构,采用OpenSees进行有限元建模与分析,并采用结构振动台试验数据和拟静力试验数据对有限元模型进行验证。分别采用非线性静力方法和非线性动力方法,对所设计典型结构的地震反应进行了分析,得到了按现行抗震规范所设计结构的位移放大系数能力值的取值及其变化规律。分析结果表明,采用结构位移放大系数能力值,可以预测结构临界倒塌状态时的结构最大弹塑性变形。按我国现行抗震规范设计的VI、VII、VIII度RC框架结构,位移放大系数能力值的最小值分别为15、10、5,具有良好的变形能力。结构位移放大系数与结构反应修正系数的比值(Cd/R)在0.8~1.2范围内,这和NEHRP推荐条文中的取值相近,但稍微偏大。
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关键词
结构
位移
放大
系数能力值
结构
振动台试验
钢筋混凝土
结构
非线性静力分析方法
非线性动力分析方法
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职称材料
基于压电叠堆的砧骨激励式人工中耳低功耗结构设计
被引量:
1
5
作者
王梦丽
刘后广
+3 位作者
杨建华
周雷
黄新生
韩帅
《医用生物力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第1期21-26,共6页
目的设计一种具有位移放大结构的压电振子改进方案,用于降低现有砧骨激励式人工中耳压电叠堆振子的功耗。方法首先,基于人耳解剖结构,设计带有位移放大结构和仅仅由压电叠堆构成的两种压电振子,并建立相应压电振子与中耳的耦合力学模型...
目的设计一种具有位移放大结构的压电振子改进方案,用于降低现有砧骨激励式人工中耳压电叠堆振子的功耗。方法首先,基于人耳解剖结构,设计带有位移放大结构和仅仅由压电叠堆构成的两种压电振子,并建立相应压电振子与中耳的耦合力学模型。通过对比该两种耦合力学模型的计算结果,分析引入位移放大结构前后的人工中耳听力补偿性能及功耗。结果引入位移放大结构后,压电振子在10.5 V有效电压驱动下,在1 kHz频率处的等效声压级由之前的100 dB增大至113 dB。此外,由压电叠堆直接激振时,振子在1、2和4 kHz处的功耗分别为6.42、1.56和0.28 mW;引入位移放大结构后,压电振子对应上述3个频率点的功耗分别降低至0.39、0.09和0.01 mW。结论所设计的带有位移放大结构的压电振子能够提高砧骨激励式人工中耳的听力补偿能力,有效降低压电振子的功耗。研究结果将有助于人工中耳结构设计的进一步完善,从而达到更好的听力补偿效果。
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关键词
人工中耳
砧骨激励
压电振子
位移放大结构
有限元模型
功耗
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职称材料
人工中耳悬浮式压电振子的优化设计
被引量:
5
6
作者
田佳彬
饶柱石
+1 位作者
塔娜
许立富
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2015年第5期135-140,共6页
为了优化人工中耳悬浮式压电振子的植入效果,设计了一种位移放大结构用于改善振子的输出特性。首先采用微CT扫描和逆向成型技术建立了包括外耳道、中耳和简化耳蜗的人耳有限元模型,通过与文献的实验数据比对验证模型的有效性。然后建立...
为了优化人工中耳悬浮式压电振子的植入效果,设计了一种位移放大结构用于改善振子的输出特性。首先采用微CT扫描和逆向成型技术建立了包括外耳道、中耳和简化耳蜗的人耳有限元模型,通过与文献的实验数据比对验证模型的有效性。然后建立人耳与悬浮振子的耦合力学模型,通过有限元的耦合场分析研究加入位移放大结构前后的人工中耳植入效果。研究结果表明,采用位移放大结构后,振子于中高频段的等效声压级得到明显提升,可以有效降低压电振子的功耗。
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关键词
人工中耳
压电振子
有限元建模
位移放大结构
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职称材料
题名
基于椭圆位移放大结构的光纤光栅位移传感器
被引量:
5
1
作者
吕国辉
周泊宁
王朝钲
王明扬
张岩
姜旭
机构
黑龙江大学电子工程学院
黑龙江大学光纤传感技术国家地方联合工程研究中心
黑龙江大学数据科学与技术学院
出处
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018年第11期9-14,共6页
基金
黑龙江省科技攻关项目(No.GZ11A306)
黑龙江省大学生创新创业项目(No.201710212029)资助~~
文摘
针对采用悬臂梁或变形圆环作为光纤光栅位移传感器的弹性形变结构时,位移灵敏度较低的问题,采用新型的椭圆位移放大机构对位移探杆的微小位移量进行放大,改变椭圆放大器的机械尺寸调整传感器的位移分辨率.当椭圆位移放大机构的长度为60mm,宽度为19.8mm,中间最大宽度为30mm时,探杆的机械位移放大倍率约为2倍.当量程变化为0~100mm时,实验测得光纤光栅位移传感器的分辨率为6.1pm/mm,位移量和对应波长移动线性相关系数为0.998 52.适于机械装备和土木工程的结构位移高精度在线监测.
关键词
光纤光栅
位移
传感器
椭圆
位移放大结构
Keywords
Fiber Bragg grating
Displacement sensor
Elliptical displacement amplifying structure
分类号
TP212.1 [自动化与计算机技术—检测技术与自动化装置]
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职称材料
题名
基于位移放大的压电致动器设计与仿真
被引量:
2
2
作者
王登攀
向路
王露
王浩
代里程
机构
中国电科芯片技术研究院
国知创芯(重庆)科技有限公司
中国电子科技集团公司第二十六研究所
出处
《压电与声光》
CAS
北大核心
2024年第3期376-380,共5页
文摘
压电叠堆致动器广泛用于驱动智能变形装置,由于压电叠堆输出位移小,需要放大结构增大位移输出。设计了一种椭圆形位移放大结构,分析了椭圆长轴、壳体厚度、X方向位移和压电叠堆宽度等结构参数对Y方向的位移输出、应力强度和放大倍数等性能的影响规律,优化了结构参数,并制作了样品。测试数据表明,位移放大结构实现了5.3倍以上的位移放大;分析了放大结构在高频电压驱动下的瞬态响应,模拟了驱动信号频率对位移输出的影响,结果表明,在周期0.01 s的交变电压驱动下,结构的位移输出未出现失真。
关键词
压电致动器
位移放大结构
高频驱动
Keywords
piezoelectric actuator
displacement amplification structure
high-frequency driving
分类号
TN384 [电子电信—物理电子学]
TH765 [机械工程—精密仪器及机械]
TP412.13 [自动化与计算机技术]
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职称材料
题名
基于动力能力谱法的RC结构位移放大系数
被引量:
6
3
作者
陈伟宏
蒋认
崔双双
吴波
机构
福州大学土木工程学院
东南大学土木工程学院
福建工程学院土木工程学院
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2016年第24期39-44,58,共7页
基金
国家自然科学基金(51408131
51478118
+2 种基金
51508099)
福建省科技厅引导性项目(2016Y0061)
福建省教育厅科技项目(JA15351)
文摘
结构位移放大系数是预测结构在某一地震设防水准作用下的最大弹塑性变形,从而指导结构设计的参数。我国现行抗震设计规范尚未引入结构位移放大系数。考虑6、7、8三个设防烈度,设计了3、5、8、10、12层共15个钢筋混凝土框架结构,建立其有限元模型,并采用结构振动台试验对有限元模型进行验证,进而对结构在地震作用下的反应进行分析。采用文中提出的动力能力谱方法,研究按我国抗震设计规范设计的RC框架结构在不同设防水准下的位移放大系数需求值,并与传统静力能力谱法得到的位移放大系数需求值进行对比分析。6、7、8度设防的RC框架结构的位移放大系数需求值在中震作用下分别为0.51-1.91、0.49-1.93、0.56-2.24;在大震作用下分别为1.28-4.82、1.40-4.89、1.37-5.56。中震作用下,按我国抗震设计规范设计的钢筋混凝土框架结构未发生整体屈服,表明我国抗震设计规范比较保守。
关键词
动力能力谱方法
静力能力谱方法
结构
位移
放大
系数
需求值
RC框架
结构
Keywords
dynamic capacity spectrum method
static capacity spectrum method
structural displacement amplification factors
demand values
RC frame structures
分类号
P315.9 [天文地球—地震学]
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职称材料
题名
钢筋混凝土框架结构位移放大系数能力分析
被引量:
4
4
作者
陈伟宏
崔双双
吕大刚
李雁军
机构
福州大学
福建工程学院
哈尔滨工业大学
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2014年第8期47-55,共9页
基金
国家自然科学基金(51178150
50978080
+2 种基金
90715021)
土木工程防灾国家重点实验室开放课题基金(SLDRCE12-MB-04)
教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20112302110005)
文摘
结构位移放大系数能力值是预测结构最大变形能力,确定结构之间最小距离,防止结构在地震作用时因相互碰撞而发生倒塌的关键设计参数。但是目前我国结构抗震规范中并没有引入结构位移放大系数的概念。考虑不同设防烈度,不同层数严格按现行抗震规范设计了17个典型RC框架结构,采用OpenSees进行有限元建模与分析,并采用结构振动台试验数据和拟静力试验数据对有限元模型进行验证。分别采用非线性静力方法和非线性动力方法,对所设计典型结构的地震反应进行了分析,得到了按现行抗震规范所设计结构的位移放大系数能力值的取值及其变化规律。分析结果表明,采用结构位移放大系数能力值,可以预测结构临界倒塌状态时的结构最大弹塑性变形。按我国现行抗震规范设计的VI、VII、VIII度RC框架结构,位移放大系数能力值的最小值分别为15、10、5,具有良好的变形能力。结构位移放大系数与结构反应修正系数的比值(Cd/R)在0.8~1.2范围内,这和NEHRP推荐条文中的取值相近,但稍微偏大。
关键词
结构
位移
放大
系数能力值
结构
振动台试验
钢筋混凝土
结构
非线性静力分析方法
非线性动力分析方法
Keywords
'capacity'values of structural displacement amplification factor
shaking table test
RC frame structures
nonlinear static procedures
nonlinear dynamic procedures
分类号
TU375.4 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
基于压电叠堆的砧骨激励式人工中耳低功耗结构设计
被引量:
1
5
作者
王梦丽
刘后广
杨建华
周雷
黄新生
韩帅
机构
中国矿业大学机电工程学院
复旦大学附属中山医院耳鼻喉科
出处
《医用生物力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第1期21-26,共6页
基金
国家自然科学基金项目(51305442)
江苏省自然科学基金项目(BK20130194)
江苏省博士后科研资助计划(1301122C)
文摘
目的设计一种具有位移放大结构的压电振子改进方案,用于降低现有砧骨激励式人工中耳压电叠堆振子的功耗。方法首先,基于人耳解剖结构,设计带有位移放大结构和仅仅由压电叠堆构成的两种压电振子,并建立相应压电振子与中耳的耦合力学模型。通过对比该两种耦合力学模型的计算结果,分析引入位移放大结构前后的人工中耳听力补偿性能及功耗。结果引入位移放大结构后,压电振子在10.5 V有效电压驱动下,在1 kHz频率处的等效声压级由之前的100 dB增大至113 dB。此外,由压电叠堆直接激振时,振子在1、2和4 kHz处的功耗分别为6.42、1.56和0.28 mW;引入位移放大结构后,压电振子对应上述3个频率点的功耗分别降低至0.39、0.09和0.01 mW。结论所设计的带有位移放大结构的压电振子能够提高砧骨激励式人工中耳的听力补偿能力,有效降低压电振子的功耗。研究结果将有助于人工中耳结构设计的进一步完善,从而达到更好的听力补偿效果。
关键词
人工中耳
砧骨激励
压电振子
位移放大结构
有限元模型
功耗
Keywords
Middle ear implant
Incus-stimulating
Piezoelectric actuator
Displacement magnification structure
Finite element model
Power consumption
分类号
R318.01 [医药卫生—生物医学工程]
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职称材料
题名
人工中耳悬浮式压电振子的优化设计
被引量:
5
6
作者
田佳彬
饶柱石
塔娜
许立富
机构
上海交通大学机械系统与振动国家重点实验室
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2015年第5期135-140,共6页
基金
国家自然科学基金项目资助(11172168)
文摘
为了优化人工中耳悬浮式压电振子的植入效果,设计了一种位移放大结构用于改善振子的输出特性。首先采用微CT扫描和逆向成型技术建立了包括外耳道、中耳和简化耳蜗的人耳有限元模型,通过与文献的实验数据比对验证模型的有效性。然后建立人耳与悬浮振子的耦合力学模型,通过有限元的耦合场分析研究加入位移放大结构前后的人工中耳植入效果。研究结果表明,采用位移放大结构后,振子于中高频段的等效声压级得到明显提升,可以有效降低压电振子的功耗。
关键词
人工中耳
压电振子
有限元建模
位移放大结构
Keywords
implantable hearing devices
piezoelectric actuator
finite element modeling
displacement amplifier
分类号
TH785 [机械工程—精密仪器及机械]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
基于椭圆位移放大结构的光纤光栅位移传感器
吕国辉
周泊宁
王朝钲
王明扬
张岩
姜旭
《光子学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2018
5
在线阅读
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职称材料
2
基于位移放大的压电致动器设计与仿真
王登攀
向路
王露
王浩
代里程
《压电与声光》
CAS
北大核心
2024
2
在线阅读
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职称材料
3
基于动力能力谱法的RC结构位移放大系数
陈伟宏
蒋认
崔双双
吴波
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2016
6
在线阅读
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职称材料
4
钢筋混凝土框架结构位移放大系数能力分析
陈伟宏
崔双双
吕大刚
李雁军
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2014
4
在线阅读
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职称材料
5
基于压电叠堆的砧骨激励式人工中耳低功耗结构设计
王梦丽
刘后广
杨建华
周雷
黄新生
韩帅
《医用生物力学》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
1
在线阅读
下载PDF
职称材料
6
人工中耳悬浮式压电振子的优化设计
田佳彬
饶柱石
塔娜
许立富
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2015
5
在线阅读
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职称材料
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