基于风致振动的剪切模式压电能量收集结构的数值模拟

• 作者: 于慧慧 李莉 王永耀 林杉杉
• 来源期刊: 通信电源技术
• 关键词: 风致振动 压电能量收集 流固耦合 压电耦合
• 年，卷（期）: 2021,（7）
• 所属期刊栏目: 研制开发|Manufacture & Development
• 页码范围: 1-5,9
• 页数: 6页
• 语种: 中文
• DOI: 10.19399/j.cnki.tpt.2021.07.001

摘要

为了解决微电子设备稳定持续供能的问题,提出了一种基于风致振动的剪切模式压电能量收集结构,并对其进行了流固耦合与压电耦合数值模拟.研究风速和中心距等参数对压电能量收集结构性能的影响,结果表明,剪切模式压电能量收集结构的振幅响应及其产生的电压均随风速的增大而增大.在仿真参数范围内,结构的振幅响应和输出电压时程曲线均具有稳定的周期性,当风速为14 m/s,阻流体与剪切式压电能量收集结构的间距直径比为5D时,结构产生的振幅和电压最大,分别为2.47×10-4 m,4.69 V.该结果证明了剪切式压电能量收集结构的可行性,为风致振动压电能量收集的实验研究提供了理论参考.