双端固支梯形梁压电俘能器机电耦合模型与试验分析

作者：张广义; 金磊^*; 高世桥; 刘海鹏; 牛少华

来源：北京理工大学学报, 2018, 38(06): 600-605.

DOI：10.15918/j.tbit1001-0645.2018.06.008

• 压电俘能器
• 双端固支梯形梁
• 低频
• 耦合模型
• 试验分析

针对环境中的低频振动能量,基于双端固支梁压电结构,建立了梯形梁压电俘能器的机电耦合振动模型,并通过试验对其进行了验证.结果显示,数学模型与试验结果相吻合.当梯形梁结构在1阶谐振(96.85 Hz)状态,且激励加速度2m/s2时,结构单侧开路输出电压峰值可达44.43V,最大输出功率为6.16mW.另外,双端固支梯形梁结构与矩形梁结构的比较试验结果显示,双端固支梯形梁压电结构可以有效降低谐振频率,输出开路电压较矩形结构提高22.7%,输出最佳负载功率较矩形结构提高33.0%.

• 单位
  北京理工大学; 爆炸科学与技术国家重点实验室