| 摘要 | 第5-6页 |
| Abstract | 第6-7页 |
| 第1章 绪论 | 第11-23页 |
| 1.1 研究背景及意义 | 第11-12页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第12-21页 |
| 1.2.1 公路病害现状 | 第12-13页 |
| 1.2.2 无线传感网络现状 | 第13-15页 |
| 1.2.3 能量收集技术研究现状 | 第15-18页 |
| 1.2.4 路用压电换能器研究现状 | 第18-21页 |
| 1.3 研究内容与研究路线 | 第21-23页 |
| 1.3.1 本文主要研究内容 | 第21-22页 |
| 1.3.2 创新点 | 第22页 |
| 1.3.3 研究路线图 | 第22-23页 |
| 第2章 压电基本理论及换能器结构分析 | 第23-32页 |
| 2.1 压电效应与压电材料 | 第23-24页 |
| 2.1.1 压电效应 | 第23页 |
| 2.1.2 压电材料简介 | 第23-24页 |
| 2.2 压电特性参数及换能器结构选择 | 第24-25页 |
| 2.2.1 压电性能参数 | 第24-25页 |
| 2.2.2 路用压电换能器结构选择 | 第25页 |
| 2.3 低频振动压电叠堆输出电压和功率 | 第25-29页 |
| 2.3.1 路面发电压电方程的选择及边界条件 | 第25-26页 |
| 2.3.2 电学连接形式 | 第26-27页 |
| 2.3.3 低频振动下压电陶瓷叠堆发电能力计算 | 第27-29页 |
| 2.4 压电换能器性能参数 | 第29-31页 |
| 2.4.1 路面形变协调一致性方程 | 第29-30页 |
| 2.4.2 叠堆式压电换能器总体力-电转换效率方程 | 第30-31页 |
| 2.5 本章小结 | 第31-32页 |
| 第3章 换能器结构设计有限元分析 | 第32-50页 |
| 3.1 ANSYS有限元分析软件及分析流程 | 第32-33页 |
| 3.1.1 ANSYS软件简介 | 第32页 |
| 3.1.2 压电换能器结构设计有限元分析流程 | 第32-33页 |
| 3.2 压电换能器有限元分析设计前处理 | 第33-36页 |
| 3.2.1 材料单元类型选择 | 第33-34页 |
| 3.2.2 压电换能器材料性能参数 | 第34-35页 |
| 3.2.3 埋入式压电换能器有限元分析设计模型 | 第35-36页 |
| 3.3 有限元分析边界及加载条件 | 第36-37页 |
| 3.4 沥青道路用埋入式压电换能器有限元结构设计 | 第37-43页 |
| 3.4.1 影响压电换能器因素 | 第37-38页 |
| 3.4.2 封装材料对压电换能器的性能影响 | 第38-39页 |
| 3.4.3 封装盖尺寸对换能器性能的影响 | 第39-40页 |
| 3.4.4 压电陶瓷片尺寸对换能器性能的影响 | 第40-42页 |
| 3.4.5 埋置深度对换能器性能的影响 | 第42-43页 |
| 3.4.6 半正弦荷载下换能器输出开路电压 | 第43页 |
| 3.5 水泥道路用埋入式压电换能器有限元结构设计 | 第43-48页 |
| 3.5.1 影响换能器性能主要因素 | 第44页 |
| 3.5.2 封装材料对压电换能器的性能的影响 | 第44-45页 |
| 3.5.3 封装盖尺寸对换能器性能的影响 | 第45-46页 |
| 3.5.4 压电陶瓷片尺寸对换能器性能的影响 | 第46-47页 |
| 3.5.5 埋置深度对换能器性能的影响 | 第47页 |
| 3.5.6 半正弦荷载下换能器输出开路电压 | 第47-48页 |
| 3.6 本章小结 | 第48-50页 |
| 第4章 压电换能器性能试验 | 第50-73页 |
| 4.1 叠堆式压电换能器的制作 | 第50-52页 |
| 4.1.1 压电陶瓷和封装材料参数 | 第50-51页 |
| 4.1.2 压电换能器的制作及封装 | 第51-52页 |
| 4.2 叠堆式压电换能器性能试验 | 第52-62页 |
| 4.2.1 试验方案 | 第53页 |
| 4.2.2 加载设备 | 第53-54页 |
| 4.2.3 加载条件 | 第54-55页 |
| 4.2.4 材料对换能器性能的影响 | 第55-56页 |
| 4.2.5 加载条件对压电叠堆输出电压的影响 | 第56-59页 |
| 4.2.6 加载条件对封装压电换能器输出电压的影响 | 第59-61页 |
| 4.2.7 加载条件对封装压电换能器及单叠堆输出功率的影响 | 第61-62页 |
| 4.2.8 封装换能器与压电陶瓷单叠堆性能比较 | 第62页 |
| 4.3 小尺寸埋入试验 | 第62-67页 |
| 4.3.1 沥青及水泥混凝土材料参数 | 第62-64页 |
| 4.3.2 试验结果分析 | 第64-67页 |
| 4.4 能量收集电路 | 第67-71页 |
| 4.4.1 能量收集电路技术现状 | 第67页 |
| 4.4.2 LTC3588-1原理简介 | 第67-70页 |
| 4.4.3 试验结果分析 | 第70-71页 |
| 4.5 本章小结 | 第71-73页 |
| 结论 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-81页 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果 | 第81-82页 |
| 致谢 | 第82页 |
