风致及振动环境下压电俘能器的设计与研究

摘要：

针对子弹药的自供能问题,设计了一种风致及振动环境下的压电俘能器,对子弹药平时和战时的自俘能技术进行了研究.基于压电效应方程和集总参数法对压电俘能器进行理论模型分析,得到了振动环境和风致环境下输出电压的理论值.制作了实验样机,分别测试了压电俘能单元的振动特性和在风致环境下的输出性能,对比理论值,验证了理论模型的有效性.同时,探究了振动频率、风速和扇叶角度对于压电俘能单元输出性能的影响.实验结果表明压电俘能结构的谐振频率为43 Hz,最佳负载为 170 kΩ.当扇叶角度为 30°时,压电俘能器的输出性能最佳,发生谐振时输出电压峰值可以达到22 V,最大输出功率为1.38 mW,在15m/s的风速下,输出电压为2.56 V.

关键词：子弹药、风致环境、振动环境、压电俘能器、输出性能

所属期刊栏目：44

分类号：TB122(工程基础科学)

在线出版日期：2023-11-17（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：10-16