多諧振頻率壓電振動能量回收結(jié)構(gòu)特性及實驗研究.pdf

1、近年來,“新能源”成為社會和工程技術(shù)人員關(guān)注的熱點。太陽能、風(fēng)能、核能等清潔、環(huán)保、無污染的能量收集技術(shù)的研究取得巨大進(jìn)展,并得到廣泛應(yīng)用。與此同時,微機(jī)電系統(tǒng)的迅速發(fā)展也需要對微能源裝置進(jìn)行深入研究。但是眾多能量獲取方式由于裝置的結(jié)構(gòu)尺寸及使用范圍等因素的限制,較難應(yīng)用于微機(jī)電系統(tǒng)。在這種情況下,振動能量回收技術(shù)憑借能量來源廣泛、收集方便的特點引起了人們越來越多的關(guān)注。但是傳統(tǒng)的壓電振動能量回收裝置只有一個諧振頻率點,發(fā)電性能及工作環(huán)

2、境適應(yīng)性較差,因此本文對多諧振頻率壓電發(fā)電技術(shù)進(jìn)行了以下四個方面的研究。
　　 首先,本文建立了懸臂梁壓電振子的數(shù)學(xué)模型,得到其電壓和電荷輸出特性,為設(shè)計和優(yōu)化壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)提供了理論依據(jù)。
　　 其次,采用有限元分析軟件ANSYS11.0對壓電振子進(jìn)行了靜力學(xué)、模態(tài)、諧響應(yīng)分析,得到了壓電振子結(jié)構(gòu)參數(shù)與固有頻率、輸出電壓之間的關(guān)系。分析結(jié)果與理論計算值基本相符,證明了本文建立的壓電振子數(shù)學(xué)模型是合理的。
　　 再