双端固支梯形梁压电俘能器机电耦合模型与试验分析

Electromechanical Coupling Model and Experimental Analysis of Double Clamped Trapezoidal Beam Piezoelectric Energy Harvester

张广义 ¹金磊 ¹高世桥 ¹刘海鹏 ¹牛少华¹

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作者信息

1. 北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室,北京 100081
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摘要

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2 m/s2时,结构单侧开路输出电压峰值可达44.43 V,最大输出功率为6.16 mW.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％.

关键词

压电俘能器/双端固支梯形梁/低频/耦合模型/试验分析

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基金项目

国家“八六三”计划基金资助项目(SS2013AA011104)

出版年

2018

北京理工大学学报

北京理工大学

北京理工大学学报

CSTPCDCSCD北大核心EI

影响因子：0.609

ISSN：1001-0645

被引量3

参考文献量13

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