| 摘要 | 第4-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 第1章 绪论 | 第21-78页 |
| 1.1 引言 | 第21-25页 |
| 1.2 压电型能量收集器工作原理 | 第25-26页 |
| 1.3 穿戴式能量收集器用高性能压电材料 | 第26-45页 |
| 1.3.1 无机压电材料 | 第27-38页 |
| 1.3.2 有机压电材料 | 第38-39页 |
| 1.3.3 有机-无机钙钛矿铁电材料 | 第39-41页 |
| 1.3.4 压电振子的工作模式 | 第41-45页 |
| 1.4 压电型穿戴式能量收集器发展现状 | 第45-60页 |
| 1.4.1 压电能量收集器收集人体运动能量形式 | 第47-50页 |
| 1.4.2 穿戴式刚性压电能量收集器 | 第50-53页 |
| 1.4.3 穿戴式柔性压电能量收集器 | 第53-60页 |
| 1.5 压电型能量收集器的性能表征和测试方法 | 第60-64页 |
| 1.5.1 压电能量收集器的激励源表征 | 第60页 |
| 1.5.2 压电型能量收集器的理论模型 | 第60-62页 |
| 1.5.3 压电能量收集器性能表征 | 第62-64页 |
| 1.6 压电型能量收集器公司和产品简介 | 第64-66页 |
| 1.7 其他高效穿戴式能量收集装置 | 第66-75页 |
| 1.7.1 摩擦式能量收集器 | 第66-69页 |
| 1.7.2 电磁式振动能量收集器 | 第69-71页 |
| 1.7.3 热能收集装置 | 第71-73页 |
| 1.7.4 光伏发电技术 | 第73-75页 |
| 1.8 本论文的研究内容和目标 | 第75-78页 |
| 1.8.1 问题的提出 | 第75-76页 |
| 1.8.2 研究内容和目标 | 第76-78页 |
| 第2章 实验方法和内容 | 第78-93页 |
| 2.1 实验流程 | 第78-79页 |
| 2.2 压电单晶材料的制备与测试 | 第79-89页 |
| 2.2.1 压电单晶生长 | 第79-80页 |
| 2.2.2 压电振子制备 | 第80-85页 |
| 2.2.3 2-2单晶/环氧压电复合材料制备 | 第85-86页 |
| 2.2.4 压电材料的性能测试 | 第86-89页 |
| 2.3 压电能量收集器的性能测试 | 第89-93页 |
| 2.3.1 基座振动激励测试系统 | 第89-91页 |
| 2.3.2 线性滑台平动激励测试系统 | 第91-93页 |
| 第3章 弛豫铁电单晶压电振子性能调控 | 第93-116页 |
| 3.1 31模式压电单晶振子性能与样品厚度的关系 | 第93-99页 |
| 3.2 31模式的单晶/环氧2-2复合材料 | 第99-104页 |
| 3.3 高性能剪切模式压电振子探索 | 第104-107页 |
| 3.4 交流极化对振子压电性能的影响探索 | 第107-114页 |
| 3.4.1 交流极化最佳条件探索 | 第108-111页 |
| 3.4.2 直流+交流对材料压电性能的影响规律 | 第111-113页 |
| 3.4.3 压电振子老化规律探索 | 第113-114页 |
| 3.5 本章小结 | 第114-116页 |
| 第4章 压电能量收集器理论模型 | 第116-143页 |
| 4.1 细长弯曲梁振动的非耦合动力学模型 | 第116-120页 |
| 4.1.1 细长弯曲梁的自由振动模型 | 第116-118页 |
| 4.1.2 细长弯曲梁的强迫振动模型 | 第118-119页 |
| 4.1.3 轴向力作用下的细长弯曲梁振动模型 | 第119-120页 |
| 4.2 简支梁压电能量收集器的耦合模型 | 第120-128页 |
| 4.2.1 强迫振动的简支梁压电能量收集器耦合模型推导 | 第120-124页 |
| 4.2.2 受轴向力时简支梁压电能量收集器耦合模型 | 第124-128页 |
| 4.3 悬臂梁压电能量收集器振动耦合模型 | 第128-131页 |
| 4.4 33模式压电能量收集器集中参数耦合模型 | 第131-133页 |
| 4.5 压电能量收集器的等效电路模型 | 第133-141页 |
| 4.5.1 机电类比原理 | 第133-135页 |
| 4.5.2 准静态(非谐振)压电能量收集器等效电路模型 | 第135-138页 |
| 4.5.3 谐振态压电能量收集器等效电路模型 | 第138-141页 |
| 4.6 本章小结 | 第141-143页 |
| 第5章 宏观柔性压电能量收集器的设计、制备和表征 | 第143-170页 |
| 5.1 宏观柔性阵列式压电能量收集器设计与性能表征 | 第143-150页 |
| 5.1.1 器件结构设计与制备 | 第143-146页 |
| 5.1.2 器件工作原理 | 第146-147页 |
| 5.1.3 阵列式宏观柔性压电能量收集器性能测试 | 第147-150页 |
| 5.2 PCP结构压电能量收集器设计与性能表征 | 第150-158页 |
| 5.2.1 器件结构设计和制备 | 第150-153页 |
| 5.2.2 该器件的工作原理 | 第153-155页 |
| 5.2.3 PCP结构宏观柔性器件性能测试 | 第155-158页 |
| 5.3 IDE电极PCP结构宏观柔性压电能量收集器设计制备 | 第158-168页 |
| 5.3.1 器件结构设计和制备 | 第158-161页 |
| 5.3.2 工作原理 | 第161-162页 |
| 5.3.3 性能测试 | 第162-168页 |
| 5.4 本章小结 | 第168-170页 |
| 第6章 宽频、高性能谐振式压电能量收集装置研制 | 第170-193页 |
| 6.1 基于悬臂梁的碰撞式非线性能量收集器 | 第170-180页 |
| 6.1.1 碰撞式高性能压电能量收集器结构设计与制备 | 第170-173页 |
| 6.1.2 该器件的单自由度(SDOF)模型 | 第173-174页 |
| 6.1.3 有限元仿真分析与参数优化 | 第174-176页 |
| 6.1.4 碰撞式非线性器件的宽频性能探索 | 第176-180页 |
| 6.2 基于悬臂梁的低频驱动剪切式压电能量收集器 | 第180-191页 |
| 6.2.1 器件结构设计 | 第180-183页 |
| 6.2.2 S-Candle器件的动力学分析 | 第183-185页 |
| 6.2.3 S-Candle器件的有限元仿真与参数优化 | 第185-187页 |
| 6.2.4 S-CANDLE最佳尺寸试验探索 | 第187页 |
| 6.2.5 S-CANDLE输出性能研究 | 第187-191页 |
| 6.3 本章小结 | 第191-193页 |
| 第7章 人体运动能量采集和自助供电系统搭建 | 第193-209页 |
| 7.1 人体膝盖运动特征研究 | 第193-195页 |
| 7.2 高效能量管理电路选择 | 第195-198页 |
| 7.3 低功耗电子设备选择 | 第198-200页 |
| 7.4 宏观柔性压电能量收集器对人体运动能量收集 | 第200-205页 |
| 7.5 心率表自助供电系统搭建 | 第205-207页 |
| 7.6 本章小结 | 第207-209页 |
| 第8章 结论和展望 | 第209-217页 |
| 8.1 结论 | 第209-213页 |
| 8.2 主要创新点 | 第213-214页 |
| 8.3 展望 | 第214-217页 |
| 参考文献 | 第217-229页 |
| 致谢 | 第229-231页 |
| 作者简历及攻读学位期间发表的学术论文与研究成果 | 第231-232页 |
| 作者简历 | 第231页 |
| 获奖情况 | 第231页 |
| 已发表(或正式接受)的学术论文 | 第231-232页 |
