公开(公告)号：CN114462274B

公开(公告)日：2024-10-11

申请号：CN202210070460.6

申请日：2022-01-21

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 孙雅洲 ,  史小全 ,  李德凯 ,  刘海涛

IPC: G06F30/23 ,  G06F30/27 ,  G06F111/04 ,  G06F111/16 ,  G06F113/26 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开了一种功能梯度压电复合材料集成器的设计方法，属于柔性电能收集技术领域。本发明首先通过放置于发力部位的多个压力传感器提取测试者在移动时受力部位受到的交变应力；然后通过压电复合材料的有限元模型得到输出电压、复合材料电阻与输入应力及陶瓷质量分数的函数关系；再然后设计集能器外形并离散化处理，根据各离散单元的串并联关系，建立总输出电压与各单元电压及电阻的函数关系，并采用模拟退火算法对其进行优化设计以确定各块材料的压电陶瓷质量分数；最后根据结构参数进行建模，得到考虑人体运动时身体发力部位的状态的个性化功能梯度压电复合材料集能器，有效提高功能梯度集能器的能量转换效率。

公开(公告)号：CN114462274A

公开(公告)日：2022-05-10

申请号：CN202210070460.6

申请日：2022-01-21

Applicant: 哈尔滨工业大学

Inventor： 孙雅洲 ,  史小全 ,  李德凯 ,  刘海涛

IPC: G06F30/23 ,  G06F30/27 ,  G06F111/04 ,  G06F111/16 ,  G06F113/26 ,  G06F119/14

Abstract: 本发明公开了一种功能梯度压电复合材料集成器的设计方法，属于柔性电能收集技术领域。本发明首先通过放置于发力部位的多个压力传感器提取测试者在移动时受力部位受到的交变应力；然后通过压电复合材料的有限元模型得到输出电压、复合材料电阻与输入应力及陶瓷质量分数的函数关系；再然后设计集能器外形并离散化处理，根据各离散单元的串并联关系，建立总输出电压与各单元电压及电阻的函数关系，并采用模拟退火算法对其进行优化设计以确定各块材料的压电陶瓷质量分数；最后根据结构参数进行建模，得到考虑人体运动时身体发力部位的状态的个性化功能梯度压电复合材料集能器，有效提高功能梯度集能器的能量转换效率。