非线性双端固支梯形梁压电俘能器结构设计与特性分析

• 作者: 张希洋 张广义 金磊 闫丽 高世桥
• 来源期刊: 农业机械学报
• 学科: 工学
• 关键词: 压电俘能器 数值仿真 非线性 谐振频率 输出性能
• 年，卷（期）: 2019,（7）
• 所属期刊栏目: 先进制造技术及基础理论
• 页码范围: 398-405
• 页数: 8页
• 分类号: TN384
• 字数: 2764字
• 语种: 中文
• DOI: 10.6041/j.issn.1000-1298.2019.07.044

摘要

设计了一种非线性双端固支梯形梁压电俘能器,用于收集环境中的振动能量,并将振动能转换为电能,为微小型电子元器件供能.自然环境中振动源的振动频率大多在100 Hz以下,该俘能器采用引入非接触磁力的方法,降低其谐振频率、拓宽俘能频带并提高输出性能.在理论分析的基础上,建立了Matlab/Simulink仿真模型并进行试验测试,对比分析了线性及非线性双端固支梯形梁压电俘能器的谐振频率、带宽及输出性能,同时研究了输出性能在3个参数(固定磁铁与质量块磁铁间距d、外接负载电阻R、外界激励加速度a)变化时的响应.仿真与试验结果表明,引入的非接触磁力使压电俘能器谐振频率降低了9 Hz,俘能带宽拓宽了20％,输出功率提高了7.5％.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	高世桥	北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室	58	376	9.0	18.0
2	金磊	北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室	21	66	5.0	7.0
3	闫丽	北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室	3	1	1.0	1.0
4	张希洋	北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室	1	0	0.0	0.0
5	张广义	中国科学院宁波材料技术与工程研究所	4	0	0.0	0.0