涡激振动作用下压电悬臂梁俘能器的仿真分析

作者：王世龙; 王海峰^*; 孙凯利; 王乐生

来源：青岛大学学报(工程技术版), 2020, 35(01): 89-93.

DOI：10.13306/j.1006-9798.2020.01.016

• 压电俘能
• 压电悬臂梁
• 涡激振动
• 流固耦合

为了研究涡激振动作用下压电能量收集器与流体域之间的相互作用关系,基于ANSYS仿真软件,建立流-固-压电三场耦合模型,对置于圆柱钝体后一个圆柱直径位置处的压电悬臂梁在风场中的发电情况进行数值仿真分析。仿真结果表明,在卡门涡街的作用下,压电悬臂梁因两侧压力不同而发生振动,压电悬臂梁所发出的电压趋近于正弦信号,最大电压值为20V。同时,输出电压的相位与压电悬臂梁发生形变的相位一致,与涡街脱落的相位相差180°。该研究证明了仿真计算的可行性,为俘能器的设计提供了理论依据。

• 单位
  机电工程学院; 青岛大学