基于卡门涡街效应的压电悬臂梁的发电仿真分析

作者：李海宁; 王海峰^*; 郭修宇; 孙凯利; 崔宜梁

来源：青岛大学学报(工程技术版), 2019, 34(03): 11-15.

DOI：10.13306/j.1006-9798.2019.03.003

• 卡门涡街
• 压电悬臂梁
• 柔性压电发电装置
• ANSYS
• 多物理场耦合
• 数值水槽

为研究压电体在海洋中受迫振动发生形变产生电场的复杂问题,本文以柔性压电片(聚偏氟乙烯作为压电体)为例,基于ANSYS有限元仿真软件,建立流体固体压电三场耦合的仿真模型,研究基于卡门涡街效应的柔性压电悬臂梁的发电能力与水速、圆柱直径、压电片尺寸之间的关系。分析结果表明,在压电片尺寸和水流速度相同的情况下,圆柱直径为40mm时,产生的电压最大为1.95V;在压电片尺寸和圆柱直径相同的情况下,水流速度为0.2m/s时,产生的电压最大为1.95V;在水流速度和圆柱直径相同的情况下,当压电片长度为170mm时,产生的电压最大为1.85V。该研究为以后相关研究提供了理论基础。

• 单位
  青岛大学; 机电工程学院