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申请/专利权人：哈尔滨工业大学
摘要：本发明公开了一种功能梯度压电复合材料集成器的设计方法，属于柔性电能收集技术领域。本发明首先通过放置于发力部位的多个压力传感器提取测试者在移动时受力部位受到的交变应力；然后通过压电复合材料的有限元模型得到输出电压、复合材料电阻与输入应力及陶瓷质量分数的函数关系；再然后设计集能器外形并离散化处理，根据各离散单元的串并联关系，建立总输出电压与各单元电压及电阻的函数关系，并采用模拟退火算法对其进行优化设计以确定各块材料的压电陶瓷质量分数；最后根据结构参数进行建模，得到考虑人体运动时身体发力部位的状态的个性化功能梯度压电复合材料集能器，有效提高功能梯度集能器的能量转换效率。
主权项：1.一种功能梯度压电复合材料集成器的设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤1，将压力传感器分别放置于人体各个发力部位，提取测试者运动时发力部位产生的交变应力[σ1,σ2,…,σm]T；步骤2，建立压电复合材料的有限元模型，对压电陶瓷含量不同的压电复合材料在不同输入应力条件下进行有限元仿真，计算输出电压，得到输出电压V、复合材料电阻R与输入应力σ及压电陶瓷质量分数ω的函数关系；步骤3，针对测试者发力部位的集合形状设计集能器外形，将集能器离散化处理，分散成n个单元，根据各单元的串并联关系，建立总输出电压Vout与各单元电压及电阻的函数关系；步骤4，采用模拟退火算法进行优化设计，确定各个分散单元的压电陶瓷质量分数；步骤5，对步骤4获得的优化后的结构参数进行建模，得到考虑运动时人体发力部位受力状态的个性化功能梯度压电复合材料集能器。
全文数据：
权利要求：
百度查询： 哈尔滨工业大学 一种功能梯度压电复合材料集成器的设计方法
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