复合梯形压电悬臂梁能量收集器的特性研究

论文摘要

为了拓宽压电能量收集器的工作频带宽度并改善低幅值激励频率条件下的能量收集效率,本文将梯形悬臂梁应用到多悬臂梁压电能量收集器结构设计当中。依据梯形悬臂梁的尺寸及末端附加质量,通过双压电晶片与弹性基梁的等效化处理,计算和推导了系统的共振频率和传递函数,从而建立单梯形悬臂梁横向振动的数学模型,在此基础上分析推导了复合梯形压电能量收集系统模型。研究结果表明:复合梯形悬臂梁结构有效地拓宽了工作频带,更容易实现与环境振动频率的匹配共振从而提高发电效率。本文研究为优化多悬臂梁能量收集器的设计和应用具有重要的借鉴意义。

论文目录

• 1 单悬臂梁压电振子模型
•   1.1 单悬臂梁数学模型
•   1.2 单悬臂梁设计实例
• 2 多悬臂梁压电振子振动模型
•   2.1 多悬臂梁模型
•   2.2 多悬臂梁设计实例
•     2.2.1 不同质量比的多悬臂梁系统
•     2.2.2 相同质量比的多悬臂梁系统
• 3 结论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 陈文科,靳伍银,曹卉,王安

关键词: 梯形悬臂梁,能量收集器,附加质量,双压电晶片,共振频率,传递函数,宽频,压电陶瓷,发电效率

来源: 哈尔滨工程大学学报 2019年06期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 电力工业

单位: 兰州理工大学机电工程学院

基金: 国家自然科学基金项目(11372122),甘肃省科技计划(1610RJYA020)

分类号: TM619

页码: 1175-1181

总页数: 7

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