半柔性阀压电泵的研究

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1、中图分类号：TH38论文编号：102870118-S104学科分类号：080203硕士学位论文半柔性阀压电泵的研究研究生姓名付俊学科、专业机械设计及理论研究方向流体机械指导教师张建辉教授南京航空航天大学研究生院航空宇航学院二О一八年三月NanjingUniversityofAeronauticsandAstronauticsTheGraduateSchoolCollegeofAerospaceEngineeringResearchonthepiezoelectricpumpofSemi-flexiblevalveAThesisinMechanicalDe

2、signandTheorybyFuJunAdvisedbyProf.ZhangJianhuiSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringMarch,2018承诺书本人声明所呈交的硕士学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得南京航空航天大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。本人授权南京航空航天大学可以将学位论文的全部或部分内

3、容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本承诺书）作者签名：日期：2018.3.31南京航空航天大学硕士学位论文摘要本课题得到了国家自然科学基金资助项目（No.51375227)资助。压电泵具有结构简单、易微型化、无电磁污染等优点，这些特性在医疗器械、实验分析、精密仪器、微机电加工、电子设备水冷等领域有广阔的应用前景。它逐渐成为国内外众多学者们的研究热点，这极大的促进了压电泵技术的发展，使它日趋成熟。现有的有阀压电泵输出压力较大，但具有阀泵滞后性的缺点；无阀压电泵避免了泵阀滞后性，却输出

4、压力小，且有回流。这些单一的特性，往往会限制压电泵的进一步应用。因此，本文根据静脉瓣膜结构，设计了一种半柔性阀压电泵，可以在不改变泵的其他条件时，只改变压电振子驱动端输入，就可以获得宏观输出能力，并可以实现泵有阀和无阀工作状态的转换。针对这一特点，对它展开相关研究。具体工作内容如下：1.对半柔性阀压电泵整体结构进行设计，包括关键零部件的设计、零件之间的连接关系、样机整体布局设计以及密封等。2.半柔性阀体进行理论分析，研究半柔性阀在流道内的受力情况，并结合理论计算，证明了通过控制压电振子的输入信号，半柔性阀压电泵工作状态转换的可行性。3.半柔性阀压电泵展开

5、相关实验研究。实验表明：半柔性阀压电泵能够实现两种工作状态的转换，并测得流量随频率变化曲线，在一定电压范围内，曲线呈类似骆驼单峰变化，超过一定范围，曲线呈现类似骆驼双峰变化，这些变化随泵内半柔性阀组数不同而发生改变。通过观察和湿模态仿真，半柔性阀压电泵可以感应一定范围内坡度的变化。关键词：压电泵，半柔性阀，静脉瓣膜，工作状态，湿模态本文工作在机械结构力学及控制国家重点实验室完成。I半柔性阀压电泵的研究ABSTRACTTheworkwassupportedbytheNaturalScienceFoundationofChina(No.51375227).T

6、hepiezoelectricpumphastheadvantagesofsimplestructure,easyminiaturization,noelectromagneticpollution,whichhasawideapplicationprospectinthefieldsofmedicaldevices,experimentalanalysis,precisioninstruments,MEMSprocessingandelectronicequipmentcooling.Ithasbecomeahotspotofresearchbyman

7、yscholarsathomeandabroad,whichhasgreatlypromotedthedevelopmentofpiezoelectricpumptechnologyandmadeitmature.Theexistingvalvepiezoelectricpumpoutputpressureislarger,buthasthedisadvantageofvalvepumphysteresis;valvelesspiezoelectricpumpavoidsthepumpvalvehysteresis,buttheoutputpressur

8、eissmall,andhasreturn.Therefore,accordin