★100篇免费电力学论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考,为您写相关硕士毕业论文和本科毕业论文和职称论文提供论文范文格式模板,【快快阅读吧！】
第一篇电力学论文范文参考：导电针织柔性传感器的电—力学性能及内衣压力测试研究
随着科技的进步,特别是信息技术的迅猛发展,智能纺织品已成为纺织技术领域的研究热点,它将纺织、服装、信息、计算机及微电子技术融合在一起,通常包含传感器、信息传输与处理及存储系统,能够按照不同的需求实时地采集与人体生理参数和舒适性相关的信号,并对信号进行相应地处理与反馈.其中传感器是智能纺织品实现智能化和舒适化的关键因素.
https://www.mbalunwen.net/weijiezhimi/79321.html
目前,国内外穿戴式柔性传感器的研究正处于起步探索阶段,测试精度、灵敏度及重现性无法满足商业应用的要求,需要进一步的研究与开发.迄今为止,国内外研究的织物结构电阻式应变传感器基本上都是基于针织结构,但对于导电针织物的电-力学性能并没有系统的理论研究.作为贴身服装,特别是针织无缝内衣,一般都含有氨纶或其他弹性纱线,更需要按照人体不同部位的舒适压力来设计结构与加工工艺.但是无论采用哪种仪器测试内衣对人体的压力,压力传感器使内衣与皮肤之间总存在间隔,降低了测试的准确性和舒适性.
本文以研制导电针织结构柔性传感器、分析与表征其电-力学性能、对集成该柔性传感器的针织无缝内衣压力进行测试为最终目标.建立了导电纬平针织柔性传感器的电阻模型并分析拉伸情况下影响其等效电阻的因素；选择合适的针织柔性传感器结构并优化参数设计；分析服装压力模型,确定针织柔性传感器等效电阻与服装压力的关系；采用局部添纱技术设计制作了集成多个针织柔性传感器的针织无缝内衣,测试了不同宽裕量的内衣穿着在模特身上各针织柔性传感器等效电阻的变化,评价了人体主要部位的内衣压力分布以及服装宽裕量对内衣压力的影响.
本论文主要包括以下三部分工作.
一、导电纬平针织柔性传感器的电-力学性能分析
基于纬平针织物线圈结构,建立导电纬平针织物的电阻六角模型,并根据基尔霍夫定律和电流回路定律求解电路网得到其等效电阻.制备导电纬平针织柔性传感器,实测其等效电阻来验证此理论模型的可行性.研究结果表明：导电纬平针织物电路是综合串联和并联的复杂电路网；沿纵行方向,它是一个并联电路；沿横列方向,它是一个串联电路.为了简化计算过程,只需计算m横列×,1纵列线圈的等效电阻.这一理论分析为可穿戴式传感器的设计提供理论基础.
分别分析影响导电纬平针织物等效电阻的三个因素：纱线电阻、线圈纱段转移电阻及纱线间接触电阻.基于导线电阻定理分析纱线自身电阻与拉伸应变的关系；分析拉伸过程中针织物的几何形状变化对线圈纱段转移的影响,根据导电纬平针织物的电阻六角模型,并利用基尔霍夫电压定律和电流回路定律求解线圈纱段转移的影响；采用Kawabata和Popper针织力学模型探索线圈间接触力与拉伸应变的关系,并根据Holm接触电阻理论求解接触电阻与接触力的关系,从而探索接触电阻与拉伸应变的关系.研究结果表明：纱线电阻随拉伸应变的增加而增加；线圈纱段转移电阻影响了导电纬平针织物的等效电阻,使其等效电阻随横向拉伸应变的增加而线性增加；接触电阻随拉伸张力的增加而呈幂函数减小.
依据忽略及考虑接触电阻对导电纬平针织物等效电阻的影响和导电纬平针织物电阻六角模型,分别设计了计算机程序预测横向拉伸变形下针织物的等效电阻变化情况,并实测等效电阻和应变关系,验证了分析计算的正确性.
二、导电针织柔性传感器的选择及优化设计
采用镀银导电锦纶丝与其它纱线编织了五种纬编针织结构柔性传感器,测试其单向拉伸时的导电性能,并比较其灵敏系数及电阻重现性,选择合适的针织物组织结构作为柔性传感器.通过对线圈长度l,单位长度纱线电阻ρ1,圈距w,线圈纵行数n及横列数m等参数的研究,分析应变灵敏系数的主要影响因素并选择最优参数水平组合来优化设计针织柔性传感器.为了系统地分析针织柔性传感器结构参数对应变灵敏系数的影响,我们采用响应曲面法(R*)进行了实验设计.研究发现：对于针织柔性传感器,圈距和线圈长度是设计模型的显著因素.在一定范围内,较小的圈距和较大的线长度能够设计出应变灵敏系数较大的针织柔性传感器；另外,较高的单位长度纱线电阻率,较多的线圈纵行数和较少的线圈横列数能够设计出较大等效电阻的针织柔性传感器.因此,为了设计敏感度高且测量简易方便的针织柔性传感器,在一定范围内,应该选择较小的圈距、较大的线圈长度、较高的单位长度纱线电阻率、较多的线圈纵行数和较少的线圈横列数.此参数的研究可以指导针织柔性传感器的设计
三、针织柔性传感器的电-压力性能分析及内衣压力测试
由于直接在人体上测试服装压力比较困难,本文基于人体形态分析,建立了内衣在围度方向上的椭圆力学模型,分析了人体任意围度任意点的曲率半径；并以Laplace方程为基础建立内衣压力模型,依据针织面料在人体围度上的拉伸变形,分析了内衣对人体各部分的压力.为了模拟测试针织无缝内衣在穿着过程中的静态压力和动态压力,本文采用LLY-56B模拟人体内衣着力试验仪,测试了集成针织柔性传感器的无缝内衣针织物三维变形中的服装压力.其中,针织柔性传感器正对内衣着力试验仪的压力传感器,测试不同顶压深度、顶压速度及循环次数对所选集成柔性传感器无缝内衣针织物的静态、动态接触压力的影响,并分析静态压力疲劳度和动态压力疲劳度两个指标.同时,测试在压力变化过程中针织柔性传感器等效电阻的变化情况,确定传感器等效电阻与服装压力的关系,为进一步研究针织无缝内衣压力舒适性及宽裕量提供参考依据.
采用局部添纱技术设计制作了集成多个针织柔性传感器的针织无缝内衣,测试了不同宽裕量情况下该内衣穿着在模特身上各传感器等效电阻的变化,评价了人体主要部位的内衣压力分布以及服装宽裕量对内衣压力的影响.通过分析针织柔性传感器等效电阻与拉伸应变的关系,并综合服装压力与针织物拉伸应变关系,探索针织柔性传感器等效电阻与服装压力的关系.
| 有关论文范文主题研究: | 关于电力学论文范文 | 大学生适用: | 3000字函授论文、5000字函授毕业论文 |
|---|---|---|---|
| 相关参考文献下载数量: | 38 | 写作解决问题: | 写作资料 |
| 毕业论文开题报告: | 论文模板、论文总结 | 职称论文适用: | 期刊发表、职称评中级 |
| 所属大学生专业类别: | 电力学专业 | 论文题目推荐度: | 优质电力学论文范文选题 |
本论文的研究结果首次比较系统而且清晰地分析了导电纬平针织物的电阻模型,探讨了影响拉伸情况下导电纬平针织物等效电阻的三个因素及变化规律；根据人体形态结构分析了服装压力模型,并确定了针织柔性传感器等效电阻与服装压力的关系；测试了不同宽裕量的针织无缝内衣穿着在模特身上各针织柔性传感器等效电阻的变化,评价了人体主要部位的内衣压力分布以及服装宽裕量对内衣压力的影响.此项研究为针织柔性传感器的设计提供理论依据,并使柔性传感器与服装融为一体,为内衣压力的测试与评价做出了新的尝试.
第二篇电力学论文样文：基于犬双心室电力学复合模型的心力衰竭仿真研究
虚拟心脏的建模仿真工作是一项极其复杂的系统工程,它集解剖学、电生理学、力学、生物化学、数学及计算机科学等为一体,通过对心脏的形态、运动和功能等方面的仿真,再现心脏生理和病理条件下的生物电传导、心肌力学和心血管负荷等特性.一个详细的心*型,可以定量地、直观地研究心脏的动态行为,成为医生极为有用的辅助性工具,而在临床或动物实验中很难做到.数学模型可以模拟和分析所有对心脏疾病诊断和治疗极为有用的电力学参数,而不必受到*学的限制.
本文基于杜克大学医学中心提供的犬双心室解剖结构的磁共振(MRI)扫描体数据和7.1特斯拉场强下的弥散张量-磁共振(DT-MRI)扫描的心肌纤维张量的特征向量数据集,并结合心脏解剖结构知识,首先成功地建立了具有精细解剖结构的犬双心室三维数学模型.然后基于细胞离子通道模型和单域模型方程的心肌兴奋传播并行算法的实现,得到了心室的电兴奋时序和心肌兴奋收缩力.最后利用八节点等参元有限元方法(FEM),在具有材料横断各向同性的心室弹性体几何模型中加入心电兴奋力,建立了犬双心室电力学复合模型,并仿真了心室的运动和变形得到了定量的心室力学特性.在此基础上,我们建立了心肌梗塞(MI)引起的心衰(HF)模型和束支传导阻滞(BBB)引起的心衰模型,并针对左束支传导阻滞(LBBB)建立了心脏再同步治疗(CRT)的优化模型.
本研究的主要创新点和贡献有：
(1)验证了采用MRI扫描的真实几何形状和DT-MRI扫描的真实纤维旋向数据构建犬双心室三维电力学复合模型的可行性.几何形状和纤维旋向对于心脏的力学特性有着重大的影响,以往的心*型多采用简单几何形状的轴对称模型,心肌纤维旋向假设从心内膜到心外膜是线性变化的,不利于对真实心肌力学特性的研究.
(2)定量地研究了急性心肌梗塞(AMI)后左心室的不同部位发生心肌梗死和梗塞范围大小对梗塞区心肌膨展(IE)程度的影响,通过对收缩期心壁的运动、应变和应力分布情况的模拟分析,验证了前壁靠心尖部位发生心肌梗死要比后壁更易产生梗塞区的心肌膨展,且透壁性的心肌梗塞范围越大,发生梗塞区膨展的程度也越大,与临床结果相符.国际上有关心肌膨展的虚拟心脏建模定量研究极少.
(3)成功地模拟了BBB情况下的室内和室间的力学不同步,以及电兴奋传播的异步性,证明在BBB期间存在左、右心室间和左心室内的收缩不同步,而RBBB比LBBB有较好的力学同步性和左室收缩功能,心脏会朝向首先兴奋的心室运动,且BBB期间室间隔会产生较大的应力.国内外BBB心脏数学模型的研究大多集中在电生理特性上,对RBBB的建模仿真很少.
(4)本研究针对犬LBBB的数学模型,验证了一种自动的、无损的用于术前BivP起搏位置和室间延迟优化的方法和策略,采用的评价标准是“周向一致性比例估计值”(CURE).结果显示在CRT优化过程中,力学的评价标准(如CURE)优于以往计算机模型中采用的电学评价标准(如ERMS),它可以更好地反映心室收缩的同步性和血液动力学特性.同时说明,特定的个体需要根据心脏的解剖结构和病情,单独地调整起搏电极位置和起搏延迟时间,与当前的临床研究相符.
总之,该电力学复合心*型验证了利用真实的解剖结构数据和纤维旋向数据可以仿真心脏生理、病理情况下的力学功能,它为下一步建立具有人体特异性的各种病理情况下的计算机模型奠定了基础.现代医学发展的一个重要目标就是能够无损地获取个体化的正常和不正常情况下的生理信息,得到疾病的精确诊断和治疗,而数学模型是实现该目的的一个重要手段.一方面,心脏建模可以增加我们对心脏疾病机制的理解；另一方面,模型往往是真实过程的简化描述,因此结果需要大量的实验来验证.将虚拟心*型与各种实验、临床检测手段所获得的信息进行融合,实现疾病的正确诊断,是心脏建模仿真的最终目的,最重要的在于正向和逆向心脏建模的结合.
第三篇电力学论文范文模板：本征导电纤维集合体的电—力学性能及其作为应变、压力传感器的性能分析
随着高新技术对传统纺织行业的渗透,纺织品正在日益功能化,智能化.智能纺织品就是纺织品发展的一个新领域.
纺织品作为传感器具有其独特的优点：柔软、可穿着、透气、轻薄、造价低等.利用导电纺织结构的电—力学性能作为传感器的应用已经得到了一些研究小组的重视,因为在下一代电子产品中,可穿着将是一个崭新的应用领域.
目前大多数的纺织结构传感器是基于导电高分子材料,这种材料具有很多优点：易合成,敏感度高等,但是也具有其缺点：环境稳定性差、不耐高温、毒性等,所以,在没有克服这些缺点之前,本征导电纺织结构传感器是一个很好的替代,它具有环境稳定性好、耐高温、制作简单等优点.
虽然已经有很多成功的本征导电纺织品作为拉、压传感器的应用实例,但是缺乏一个系统的关于本征导电纺织结构作为拉伸、压力传感器的机理研究.多数的研究是基于其宏观电—力学性能的研究.本文提出了本征导电纺织结构作为拉力、压力传感器应用的机理.从纤维—纤维集合体—织物结构的电—力学性能分析,找到纺织结构作为拉力、压力传感器应用的传感机理.并对每一层次结构的电—力学性能进行模型与实验分析,找到影响纺织结构作为传感器的主要影响因素及其最佳的设计形式.同时对设计的传感器进行了性能分析,与模型分析的结果做对比,验证模型,设计高性能传感器.
通过本课题的研究发现,拉力、压力传感器的传感原理就是纱线与纱线之间的接触电阻随外界应力的变化而变化.如何设计出合理的纤维、纱线和织物结构是决定传感器性能好坏的主要因素.同时纤维的本身力学性能、表面状况也是影响传感器性能的重要因素.通过实验发现,作为应变传感器,短纤维纱线因为其可以提供更多的接触电阻而优于长丝纱.弯曲刚度大的纤维具有更好的回复性,低的滞后性.表面光滑的纤维有利于传感器的回复性.相对于机织物与非织造物,针织物结构可以抵抗大的变形而作为大应变传感器.同时其结构可以提供特殊结构的纱线之间接触的线圈来实现织物的传感特性.对于单编链结构应变传感器,织物密度是影响传感器性能的主要因素.对于压力分布传感器,机织结构因其可以提供规则的接触电阻“栅格”以及对侧向压力敏感而作为压力分布传感器的主要结构.本研究使用刺绣的方法来实现两个系统纱线的接触电阻“栅格”的规则分布.实验发现在接触点使用硅胶涂层可以提高接触电阻—应力的敏感度、回复性,同时可以扩大感应范围.对于引线,相对于全扫描电路,单独引线以及“共地”都可以降低电流之间的干扰效应.同时介绍了这些传感器的应用前景.
第四篇电力学论文范例：热电材料特性及器件的热—电—力学性能研究
热电器件是一种绿色的能量转换装置,它是利用热电材料的热电效应,以电子输运的方式直接实现热能和电能的相互转换.目前,热电转换效率相对较低,致使热电器件的应用价值受到了极大的限制.如何提高热电转换效率成了热电领域的关键科学问题.本文对多晶热电膜材的热电转换系数以及热电器件的热-电耦合和热-力耦合性能进行了系统研究,以期为热电材料和热电器件性能的改善提供理论参考.首先,基于Boltzmann输运理论,通过分析热电材料微结构的电子分布特征,引入透射系数和反射系数分别描述电子-晶界散射水平和电子-膜面散射水平,并将界面对电子的散射作用处理为电子分布函数的边界条件,得到了同时考虑晶界效应和膜面效应的多晶热电膜材Seebeck系数和电导率的一般解析表达.理论预测了Seebeck系数和电导率的厚度尺寸效应以及随着晶粒个数和散射系数的变化规律.计算发现,与膜面散射作用相比,晶界散射作用对Seebeck系数和电导率的影响更显著.为了揭示磁场环境对热电特性参数的影响,本文在忽略膜表面对电子输运影响的前提下,将晶界对电子的散射作用处理为电子分布函数的周期性边界条件,通过分析单个晶粒内的电子分布特征,建立了Seebeck系数和电导率的磁场效应的理论模型.计算结果显示,Seebeck系数和电导率还表现出晶粒尺寸效应；磁场的施加增加了电子态密度,导致材料的热电性能得到了明显改善.其次,利用传热学理论和有限元方法,建立了分别适用于小温差和大温差稳态环境下的线型结构热电器件的输出性能的计算模型.对所提出的计算模型进行了相互验证,同时研究了输出功率和转换效率对热电偶几何尺寸的依赖性.此外,考虑到实际的热供应环境总是变化的,本文将热源温度处理为热电器件的随时间变化的热边界条件,建立了描述线型热电器件动态响应特征的数值模型.针对升温过程和降温过程,分别研究了热载荷加载方式、热载荷到达稳定的时间以及热电偶几何尺寸对输出功率和转换效率的影响.研究结果给出了一些尺寸的优化参考标准.结果显示,与传统π结构热电器件相比,线型结构热电器件的设计性更灵活,输出性能更优异.在动态热供应下,由于热电偶上热扩散的延迟,热电偶内部出现一个高温源使得器件向外部环境释放热量,形成了一个依靠自身供热来发电的过程.这个过程的持续时间可以通过改变操作条件进行控制.最后,采用分段的方式对两种不同热电材料进行复合构成功能梯度热电腿,并建立了用于评估分段热电发电器件的热电输出性能和力学性能的三维有限元模型.基于热-电耦合计算,揭示出不同分段方案和操作温度对器件的转换效率的影响.然后基于热-力耦合计算,对不同工况下的器件进行力学强度评估和力学可靠性分析,并对热-电耦合行为进行检验,确定出力学性能较优且转换效率较高的实际的优化工况.研究结果表明：分段材料器件的效率大于单一材料器件的效率；在给定的操作温度下,一些分段条件并不能满足材料的强度要求,也并不是在所有操作温度下器件的转换效率均能达到最大设计值.因此,热电器件的结构设计在考虑效率的最大化时,还应兼顾材料的力学可靠性.综上所述,本文通过对多晶热电膜材的热电特性参数的研究,丰富和发展了已有关于低维／纳米结构热电材料尺度效应的理论,提供了理解多晶热电材料电子输运特征以及电子散射机制的途径,也为预测磁场环境对热电材料性能的影响提供了理论依据.此外,对线型热电器件和分段热电器件的热-电-力学性能的研究,不仅展示了新型结构器件的设计优势和性能优势,加强了对热电器件服役行为的进一步认识,还为热电器件的优化设计提供了新的思路和方法.
第五篇电力学论文范文格式：微流控芯片中多物理场耦合问题的数值模拟研究
针对微流控芯片中存在的多物理场耦合问题,本文采用计算机数值模拟技术对微流道中流体输送现象进行了深入研究.在总结分析微流道动电力学效应形成机理的基础上,研究了双电层和电渗流场/压力驱动流场的耦合模型.基于有限控制容积法推导了非线性偏微分方程的离散方程,开发了数值模拟软件.数值模拟研究了动电效应下,流道深宽比、液力直径、溶液性质和外加压力梯度等因素对压力驱动流的影响,得到了流量、平均速度、流动电势和摩擦系数与各影响因素之间的拟合曲线,给出了实用的拟合公式,数值模拟研究了各影响因素对稳态电渗流的影响,得到了电渗流的流量和平均速度与各影响因素之间的拟合曲线和公式,研究了微尺度下非稳态电渗流的流动机理,分析了电渗流从瞬态到稳态的动量传递过程以及电渗流到达稳态所需的时间.PDMS是当前应用最多的微流控芯片材料之一,针对其热导率低的特点,对外加电场产生的焦耳热效应进行了研究,在建模时利用合理的推导将耦合方程解耦后,进行了数值求解,然后对聚合物和玻璃两种不同材料制成的微流道中的焦耳热现象进行了对比,并数值模拟了流道尺寸和电解质溶液浓度对焦耳热的影响.本文的研究成果充实了微尺度下的动电力学理论,可用于指导压力驱动泵、电渗泵和微流控芯片的设计,优化其设计参数.
这篇电力学论文范文为免费优秀学术论文范文,可用于相关写作参考.
电力学引用文献:
[1] 热门电力学论文选题 电力学论文标题怎么定
[2] 电力学相关论文参考文献 电力学论文参考文献数量是多少
[3] 电力学论文大纲格式 电力学论文提纲怎么写
