路面能量采集的多悬臂梁压电俘能器仿真分析

摘要：

沥青路面由于行驶车辆轴载作用发生振动,为有效收集沥青路面振动能量,提出了一种安置于路面下的六边形多悬臂梁压电俘能器.建立了俘能器与路面相互作用的有限元模型,分析了俘能器的不同埋设深度对路面变形、俘能器的发电能力和最大应力值的影响,得出俘能器合适的埋设深度应在路面30 mm以下.研究了埋设在路面下40 mm处俘能器的发电能力,得出了俘能器的各个结构参数对发电能力的影响,结果表明俘能器在沥青路面40 mm以下,在轴载0.7 MPa作用下,其中单个悬臂梁压电振子产生电压约120.481V,产生的电能约为0.658 mJ,行车荷载作用下沥青路面结构振动频率约为15 Hz,在该频率下获得电能功率为9.87 mW.

关键词：路面振动能量、压电俘能器、多悬臂梁

所属期刊栏目：61

分类号：TN384;U416.217(半导体技术)

资助基金：国家自然科学基金;江苏省高层次人才培养工程"科研项目第四期;苏州市职业大学科研项目

在线出版日期：2016-05-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页码：143-148