单晶压电振子结构二维优化设计

作者：张磊; 房立清; 郭德卿

来源：压电与声光, 2013, (06): 889-892.

• 单晶压电振子
• 二维优化设计
• 评价函数
• 固有频率 monocrystal piezoelectric generator
• two dimensions optimal design
• evaluation function
• natural frequency

为优化单晶压电振子结构,提高其在特定工作环境要求下的能量转化效率,建立了输出电荷量的振子形状函数的理论模型。综合考虑发电效能、工作面积、结构体积及紧凑度在实际应用中的重要度,通过对各个因子的无量纲化处理,建立了单晶压电振子的评价函数。以某特定风动能环境下的风力压电发电机为例,对压电振子进行了二维优化设计,理论计算结果表明,相比于等截面矩形悬臂梁式压电振子,优化结构的发电量提高了51.8%,工作面积及结构体积分别减小了11.75%,30.41%。与一维优化的梯形压电振子相比,综合性能也有一定提高。但利用有限元软件对优化压电振子进行振型分析发现,其固有频率相比于矩形振子有所提高,使得在较低振动频率...

• 单位
  中国人民解放军陆军工程大学