压电悬臂梁驱动传感共位特性研究

为了探究压电陶瓷悬臂梁结构的驱动传感共位特性，笔者研究了以压电耦合悬臂梁样机分别作为传感器、驱动器和驱动传感共位时电流的变化规律，分析了压电悬臂梁被限位工作条件下其共位信号与空载状态信号的差异性，通过检测压电悬臂梁内部电流的变化来实现对压电悬臂梁驱动状态的共位检测。实验结果表明：在电压的激励下，压电悬臂梁在未被限位工作条件下，仅存在频率大小约为230 Hz的响应信号；压电悬臂梁在限位条件工作时，其采样信号在230 Hz和1 640 Hz附近处有明显响应，且仿真结果与实验结果误差均在4%以内。该实验结果证明了可将压电陶瓷悬臂梁内部电流变化所对应的特征频率作为其工作状态的判定。     

自由落体冲击悬臂梁实验设计与教学实践

在自由落体冲击悬臂梁的实验中，将悬臂梁看作为一个弹簧，悬臂梁静变形曲线作为振型，考虑冲击前后悬臂梁和冲击物耦合系统角动量守恒，提出了一个简单可靠的方法计算冲击物与悬臂梁耦合系统一阶固有频率和其在受到冲击时的动荷因数。本实验使学生能够准确理解相关概念，提升创新能力，在教学实践中收到了良好的效果。     

悬臂梁桥水毁后的修复与测试技术

详细阐述了承德市武裂河悬臂梁桥被洪水冲垮后的修复与测试技术。为类似桥梁破坏后的修复工作提供了有益的经验。     

悬臂梁碰撞减振机理实验研究

在实验中以两自由端附集中质量悬臂梁相互碰撞为模型，根据梁根部动应力变化规律，研究了梁碰撞减振机理。文中指出，从能量角度来说，梁主要通过碰撞转移及损失一部分能量来达到减振目的；从响应叠加角度来说，因碰撞是，脉冲力反相作用，使振动变小，达到减振目的。另外在实验中还观察到碰撞后阻尼增大的现象。     

激光全息干涉测材料的扬氏模量

通常使用的各种金属材料,其扬氏模量的测量方法有伸长法、共振法。等本文介绍将激光全息术用于测定该物理量的原理及方法。实验证明,其测量结果与理论值符合较好。     

悬臂梁式传感器灵敏度的补偿

环境温度的变化,对于悬臂梁式传感器的灵敏度有一定的影响,使测量造成一定误差。本文讨论了如何从选材方面寻求消除温度对灵敏度影响物途径。     

智能悬臂梁的振动控制

从压电材料的驱动原理出发，将压电驱动器对梁的作用，在压电片两端点处的梁截面中点，等效为一对平衡力和一对平衡车偶，然后采用频响应函数进行驱动器位置优化，并采用模态空间方法对智能悬臂梁的振动进行了主动控制，并用实验验证了该智能悬壁梁振动控制理论的有效性。     

多层材料悬臂梁受力的解析解

研究了不连续材料问题中的分层材料悬臂梁问题.首先,由弹性力学基本理论给出固体力学中的控制方程及交界面条件;其次,对于分层悬臂梁问题,通过设一个应力函数并通过力学基本方程给出应力、应变及位移的含参表达式;最后通过边界条件来求解应力及位移解.     

单元技术及网格剖分对弯曲应力的影响研究

使用实体单元技术可以处理剪切锁定的问题,由于个人经验与知识积累的不同,使得计算的精度和效率存在差 异,若不进行分析,带来的后果可能是致命的。为解决该问题,文章以悬臂梁的弯曲应力作为判断依据,详细研究了缩减 积分、一致缩减积分、增强应变和简单增强应变等实体单元技术及网格剖分对弯曲应力的影响。结果表明：在线性静力 学分析中优先选取高阶单元;若采用低阶单元,推荐增强应变或简化增强应变的六面体来计算弯曲应力。该结论为细长 或薄壁结构零件弯曲应力计算时的单元技术选择和网格划分及单元层数提供了参考准则。     

低频环境下碰撞式压电振动能采集器

现实中由于环境振动频带较窄使得能源采集器在低频时效率较低,为此课题组设计了一种可以在低频环境下表现优异的压电能量采集器,并拓宽了其收集频带。采用碰撞方法将采集器进行升频以适应低频环境,采用齿条齿轮传动带动拨片撞击悬臂梁实现动能采集;结合前人的研究完善了欧拉 伯努利梁振动方程,给出在振动过程中悬臂梁的精准位置和振型方程;简化传动模型给出拨片轴的近似运动方程并根据动量定理计算出碰撞前后各部件速度;综合建立整个系统的动力学方程并通过机电耦合方程建立了系统的电学方程。实验验证表明：所设计的采集器比之常规悬臂梁采集器采集频带扩宽了11.23%,输出电压提高了38.2%。所设计的采集器输出电压在低频时可以实现频繁阶跃,大大改进了压电振动能采集器在低频环境下的采集性能,使其更适宜低频环境下的能量采集。