谐振式压电叠堆的高效换能结构研究

摘要：

压电叠堆具有纵向机电耦合系数高、耐疲劳性强的特点,但在低频振动条件下,压电叠堆的机电转换效率低,从而限制了其在结构振动能量收集方面的应用.通过将谐振频率接近结构振动频率的谐振器附加在压电叠堆表面形成谐振式压电换能系统,可以有效提高谐振频率附近的机电能量转换效率.对谐振式压电换能结构进行参数建模,以压电叠堆所受纵向力与结构激励力的比值衡量谐振式压电叠堆的换能效率,确定系统有效换能频带的宽度与系统的结构设计参数的关系,从而给出谐振式压电换能系统参数优化设计方法.谐振式压电换能结构的实验表明谐振器能有效增加较低振动频率下的机电能量转换效率,提高输出的开路电压.

关键词：振动能量收集、压电叠堆、谐振器、机电转换效率、频带宽度

所属期刊栏目：30

分类号：TH113.1;TN384;O325

资助基金：国家"863"计划项目资助2009 AA043000-2009 AA043001

在线出版日期：2012-03-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共4页

页码：125-128