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摘要
为解决微系统的自供能问题,将系统工作环境中的振动能转换为电能是一条有效途径。根据压电原理利用涡轮采集环境风能的压力发电机结构简单,易实现微型化,具有广阔发展前景。但在结构设计过程中,由于环境提供动力矩与启动力矩不匹配,造成能量浪费或无法顺利启动。为求解特定结构参数下的启动力矩,通过对发电机结构的具体分析,建立了工作单元运动模型。由于高阶振动微分方程不易求解,在设定合理假设的前提下,将运动方程的求解转化为静态载荷的计算。利用有限元仿真对计算结果进行了验证。加工得到尺寸可调的原理样机,根据实验环境风能所提供的启动力矩调节尺寸,可保证发电机正常启动工作,验证了理论模型的可靠性,为发电机后续设计提供了技术支持。
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单位中国人民解放军陆军工程大学
