| 摘要 | 第2-5页 |
| ABSTRACT | 第5-9页 |
| 第1章 绪论 | 第17-45页 |
| 1.1 可穿戴式集能器的基本概念 | 第17-26页 |
| 1.1.1 人体穿戴集能器的出现与应用 | 第17-20页 |
| 1.1.2 人体可释放能量的种类与收集方式 | 第20-22页 |
| 1.1.3 足部运动生物力学的研究 | 第22-26页 |
| 1.2 压电式收集环境能量的研究现状 | 第26-33页 |
| 1.2.1 压电材料方面 | 第27页 |
| 1.2.2 电路方面 | 第27页 |
| 1.2.3 结构方面 | 第27-30页 |
| 1.2.4 集能器的整体集成与电量输出与储存 | 第30-33页 |
| 1.3 基于压电式的足部能量收集的研究现状 | 第33-41页 |
| 1.3.1 平板结构 | 第34-35页 |
| 1.3.2 拱形结构 | 第35-37页 |
| 1.3.3 悬臂梁结构 | 第37-39页 |
| 1.3.4 其他结构 | 第39-41页 |
| 1.4 本文研究的主要内容 | 第41-45页 |
| 1.4.1 存在问题与研究意义 | 第41-43页 |
| 1.4.2 本文的研究目标与内容 | 第43-44页 |
| 1.4.3 本文的创新点 | 第44-45页 |
| 第2章 可穿戴压电集能器的相关理论及其PVDF结构设计 | 第45-70页 |
| 2.1 压电材料基本理论 | 第45-50页 |
| 2.1.1 压电效应与压电方程 | 第45-47页 |
| 2.1.2 压电材料的一些特性参数 | 第47-48页 |
| 2.1.3 压电材料的机电转换类形 | 第48-50页 |
| 2.1.4 常用压电材料 | 第50页 |
| 2.2 足部能量收集器结构的设计与参数估计 | 第50-56页 |
| 2.2.1 结构设计 | 第50-52页 |
| 2.2.2 结构性能分析与选择 | 第52-53页 |
| 2.2.3 典形电压输出单波理论分析与特征参数计算 | 第53-56页 |
| 2.3 四种构造形式的压电集能器的实验结果 | 第56-67页 |
| 2.3.1 平板式集能器(1 | 第56-58页 |
| 2.3.2 C形集能器(2 | 第58-59页 |
| 2.3.3 拱形压电集能器(3 | 第59-61页 |
| 2.3.4 曲折形(zigzag形)集能器(4 | 第61-62页 |
| 2.3.5 四种集能器效果的综合评价 | 第62-67页 |
| 2.4 PVDF压电集能器的制作 | 第67-69页 |
| 2.4.1 PVDF压电集能器初步制作工艺 | 第68页 |
| 2.4.2 PVDF压电集能器制作过程的注意事项 | 第68-69页 |
| 2.5 本章小结 | 第69-70页 |
| 第3章 平板式压电集能器的制作与实验研究 | 第70-112页 |
| 3.1 平板式PVDF器件的理论模型 | 第70-72页 |
| 3.1.1 d_(33)平板式压电元件的压电特性 | 第70-71页 |
| 3.1.2 平板式压电元件不同连接方式的压电特性 | 第71-72页 |
| 3.2 d_(33)压电集能器结构设计与制作 | 第72-76页 |
| 3.2.1 结构设计 | 第72-74页 |
| 3.2.2 绝缘层的选择 | 第74-76页 |
| 3.3 d_(33)压电集能器的性能测试与分析 | 第76-103页 |
| 3.3.1 不同载荷下的输出电压 | 第76-77页 |
| 3.3.2 冲击力下的输出性能测试与分析 | 第77-78页 |
| 3.3.3 重力作用下的输出性能测试与分析 | 第78-79页 |
| 3.3.4 简谐力作用下的输出性能测试与分析 | 第79-91页 |
| 3.3.5 不同步速下的输出性能测试与分析 | 第91-103页 |
| 3.3.6 耐用性 | 第103页 |
| 3.4 阵列式d_(33)集能器的设计及性能测试分析 | 第103-111页 |
| 3.4.1 阵列式d_(33)集能器的设计 | 第103-104页 |
| 3.4.2 实验设计 | 第104-106页 |
| 3.4.3 输出性能分析 | 第106-111页 |
| 3.5 本章小结 | 第111-112页 |
| 第4章 C形压电集能器的理论分析与实验研究 | 第112-135页 |
| 4.1 C形压电集能器的控制方程 | 第112-117页 |
| 4.1.1 几何分析 | 第112-114页 |
| 4.1.2 C形压电集能器本构方程 | 第114-116页 |
| 4.1.3 C形压电集能器平衡方程 | 第116-117页 |
| 4.2 C形压电曲梁结构的发电性能研究 | 第117-118页 |
| 4.3 C形压电屈曲结构的设计与制作 | 第118-120页 |
| 4.3.1 基质层的选用及尺寸设计 | 第119页 |
| 4.3.2 竖直高度控制材料的选择 | 第119-120页 |
| 4.3.3 C形压电屈曲结构的制作 | 第120页 |
| 4.4 部分结构参数对C形压电集能器输出的影响 | 第120-134页 |
| 4.4.1 不同载荷下的输出电压 | 第121页 |
| 4.4.2 压电薄膜长度对输出的影响 | 第121-126页 |
| 4.4.3 C形结构的竖直高度对输出的影响 | 第126-133页 |
| 4.4.4 理论值与实验值的对比 | 第133-134页 |
| 4.5 本章小结 | 第134-135页 |
| 第5章 球形集能器的制作与实验研究 | 第135-153页 |
| 5.1 球形结构的设计与制作 | 第135-137页 |
| 5.2 实验设计 | 第137-139页 |
| 5.3 输出性能分析 | 第139-151页 |
| 5.3.1 C形、圆形及球形压电集能器的单个压电单元的性能分析 | 第139-140页 |
| 5.3.2 球形集能器的单个单元与整体的性能分析 | 第140-147页 |
| 5.3.3 耐用性 | 第147页 |
| 5.3.4 球形集能器整流后接电阻与电容的输出性能分析 | 第147-151页 |
| 5.3.5 阵列式d_(33)集能器与球形集能器的性能分析 | 第151页 |
| 5.4 本章小结 | 第151-153页 |
| 第6章 全文总结与展望 | 第153-156页 |
| 6.1 结论 | 第153-154页 |
| 6.2 不足与展望 | 第154-156页 |
| 参考文献 | 第156-164页 |
| 附录 | 第164-168页 |
| 附录1 单压电层复合梁中心轴线位置的确定 | 第164-165页 |
| 附录2 zigzag状压电集能器的初步探讨 | 第165-168页 |
| 攻读博士学位期间取得的学术成果 | 第168-169页 |
| 已发表及录用的论文情况 | 第168-169页 |
| 致谢 | 第169页 |
