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摘要引信微环音压电发电机是一种利用弹丸飞行中迎面气流发电的引信物理电 源，因其振源的外部激励来自气流，故也称气流致振压电发电机。振动型压电器 件与传统的电源不同之处在于，其源阻抗的电容性可以由不同幅度的机械振动来 驱动，振动频率与振源相近的驱动机械是一种无恢复力的机械振动器。现代弹药 引信电子化、智能化程度愈来愈高，引信电源的需求也越来越大，随着引信发展 小型化的趋势，因其功能越来越多，内部机构、装置也增多，所以，留给电源的 空间也越来越小。小型化给压电发电机带来的体积与功率的矛盾，已成为当今应 用系统自供电的瓶颈。因此，如果能够通过提高振动压电发电机的驱动性能来增 加其输出功率，将有利于其在引信能源领域的应用。于是，为满足引信用电源的 要求，在不增加尺寸情况下尽量提高其输出功率，根据增长振动的设计思想，就 出现了本论文所研究的引信微环音压电发电机方案。68498

首先，为了验证引信微环音压电发电机的环隙喷注边棱音声源能够为压电换 能器提供稳定的脉动振动激励，本文将应用现有的计算流体动力学理论，结合有 限元法技术，对发电机的声激振结构，通过数值仿真观察共振腔底部压力场，将 其结果与实验所测的响应电压变化对比，确定激励信号参数值。

然后，叙述了传统振动压电能量采集方法和脉冲激励下振动压电发电机开关 式同步能量采集及功率调理电路，并分析了在实际应用中的可行性，得出了更加 高效的电路模型。

毕业论文关键词：引信电源，压电发电机，计算流体动力学，能量采集，功率调理电路

毕业设计论文外文摘要 

Abstract

increase its output power will have profound effect its application in the field of fuze energy.

excitation signal parameter values.

experiment system, hardware circuit test was performed.

KeywordsFuze power, piezoelectric generators, computational fluid dynamics, energy harvesting, power conditioning circuit

目录

摘要 II

1 绪论 1

1.1 论文的背景以及研究的问题 1

1.2 本文设计要求 2

1.3 传统振动能量采集电路 2

2 共振腔内气流流动的计算流体动力学仿真 4

2.1 计算流体动力学方法 4

2.1.1 求解过程 5

2.1.2 主控方程 7

2.1.3 仿真方法 8

2.1.4 共振腔压力场仿真 11

2.1.5 仿真结果 12

3 稳态正弦激励下振动压电能量采集方法及相关电路设计 15

3.1 两个标准能量采集电路简介[27] 15

3.1.1 标准能量采集电路 15

3.1.2 DC-DC 变化的经过了优化处理的标准能量采集电路 16

3.2 压电式振动能量采集高效电源管理电路 16