扩散/收缩式无阀压电泵的数值模拟与优化设计研究
| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5-6页 |
| 符号说明 | 第10-11页 |
| 第一章 绪论 | 第11-27页 |
| 1.1 引言 | 第11-13页 |
| 1.2 微泵的国内外研究现状 | 第13-19页 |
| 1.2.1 微型泵分类、工作原理及性能对比 | 第13-17页 |
| 1.2.1.1 静电驱动式微型泵 | 第13-15页 |
| 1.2.1.2 热驱动式微型泵 | 第15页 |
| 1.2.1.3 压电驱动微型泵 | 第15页 |
| 1.2.1.4 旋转式微型泵 | 第15-16页 |
| 1.2.1.5 电渗式微型泵 | 第16-17页 |
| 1.2.2 微泵微加工技术 | 第17-19页 |
| 1.2.2.1 材料选择 | 第17-18页 |
| 1.2.2.2 制作工艺 | 第18-19页 |
| 1.3 压电泵研究现状、应用及展望 | 第19-26页 |
| 1.3.1 压电泵分类及特点 | 第19页 |
| 1.3.2 国外压电泵研究现状 | 第19-23页 |
| 1.3.2.1 压电晶片驱动式有阀泵 | 第19-21页 |
| 1.3.2.2 压电晶片驱动式无阀泵 | 第21-22页 |
| 1.3.2.3 压电超声泵 | 第22-23页 |
| 1.3.3 国内压电泵研究现状 | 第23页 |
| 1.3.4 压电泵在系统中的相关应用 | 第23-25页 |
| 1.3.4.1 微全分析系统(μTAS) | 第23-24页 |
| 1.3.4.2 药物输送系统 | 第24页 |
| 1.3.4.3 冷却系统 | 第24-25页 |
| 1.3.4.4 仿生系统 | 第25页 |
| 1.3.5 压电泵发展趋势及展望 | 第25-26页 |
| 1.4 本文研究内容及意义 | 第26-27页 |
| 1.4.1 研究的主要内容 | 第26页 |
| 1.4.2 研究意义 | 第26-27页 |
| 第二章 压电驱动理论 | 第27-33页 |
| 2.1 压电效应及压电材料 | 第27-28页 |
| 2.1.1 压电效应 | 第27页 |
| 2.1.2 压电材料简介 | 第27-28页 |
| 2.2 压电陶瓷性能参数 | 第28-30页 |
| 2.2.1 介电常数ε | 第29页 |
| 2.2.2 弹性常数s/c | 第29-30页 |
| 2.2.3 压电应变常数d | 第30页 |
| 2.2.4 机电耦合系数K | 第30页 |
| 2.3 压电振子振动学理论 | 第30-32页 |
| 2.3.1 振动模式 | 第30-31页 |
| 2.3.2 压电振子的谐振特性 | 第31页 |
| 2.3.3 压电振子的支撑方式 | 第31-32页 |
| 2.4 本章小结 | 第32-33页 |
| 第三章 单晶复合压电振子建模分析 | 第33-47页 |
| 3.1 单晶复合压电振子弯曲变形理论及其优化 | 第33-37页 |
| 3.1.1 单晶片压电振子结构及弯曲变形理论分析 | 第33-36页 |
| 3.1.2 圆形压电复合振子的固有频率理论分析 | 第36-37页 |
| 3.2 压电振子的仿真优化分析 | 第37-46页 |
| 3.2.1 圆形压电振子有限元模型建立 | 第39-41页 |
| 3.2.2 压电振子静态特性有限元分析 | 第41-44页 |
| 3.2.2.1 边界条件的影响 | 第41-42页 |
| 3.2.2.2 压电振子直径的影响 | 第42-43页 |
| 3.2.2.3 压电振子厚度的影响 | 第43页 |
| 3.2.2.4 直流电压的影响 | 第43-44页 |
| 3.2.3 压电振子的模态分析 | 第44-45页 |
| 3.2.4 瞬态分析 | 第45-46页 |
| 3.3 本章小结 | 第46-47页 |
| 第四章 微流特性及无阀压电泵流动理论 | 第47-60页 |
| 4.1 微尺度流动特性 | 第47-53页 |
| 4.1.1 微尺度划分 | 第47页 |
| 4.1.2 连续介质假设 | 第47-48页 |
| 4.1.3 固体边界及边界层滑移 | 第48页 |
| 4.1.4 梯度参数效应 | 第48页 |
| 4.1.5 表面效应 | 第48-49页 |
| 4.1.6 流体粘度特性 | 第49页 |
| 4.1.7 流体的极性 | 第49页 |
| 4.1.8 微尺度流态分析 | 第49-51页 |
| 4.1.9 微泵内流体流动分析 | 第51-53页 |
| 4.2 无阀压电泵流动理论 | 第53-59页 |
| 4.2.1 无阀压电泵工作原理 | 第53-54页 |
| 4.2.2 扩散/收缩管流动损失分析 | 第54-56页 |
| 4.2.3 扩散/收缩管流阻特性分析 | 第56-57页 |
| 4.2.4 无阀压电泵流量分析 | 第57-59页 |
| 4.3 本章小结 | 第59-60页 |
| 第五章 无阀压电泵有限元分析 | 第60-76页 |
| 5.1 扩散/收缩管有限元仿真及参数选择 | 第60-67页 |
| 5.1.1 有限元建模及网格划分 | 第60-62页 |
| 5.1.2 后处理结果及分析 | 第62-67页 |
| 5.2 无阀压电泵系统有限元分析 | 第67-75页 |
| 5.2.1 动网格技术及UDF编程 | 第67-70页 |
| 5.2.1.1 动网格技术理论 | 第67-68页 |
| 5.2.1.2 动网格边界运动 | 第68-69页 |
| 5.2.1.3 UDF编程 | 第69-70页 |
| 5.2.2 模型建立及网格划分 | 第70-71页 |
| 5.2.3 无阀压电泵模型内部流场数值分析 | 第71-75页 |
| 5.2.3.1 压电泵内部流场动态特征分析 | 第71-74页 |
| 5.2.3.2 压电泵内部流场的特性分析 | 第74-75页 |
| 5.3 本章小结 | 第75-76页 |
| 第六章 总结与展望 | 第76-78页 |
| 6.1 工作总结 | 第76页 |
| 6.2 工作展望 | 第76-78页 |
| 参考文献 | 第78-83页 |
| 致谢 | 第83-84页 |
| 攻读学位期间发表的论文及参与课题 | 第84-85页 |
