基于宽频-多模态的复合俘能器的解析模型与实验研究

摘要：

为提高单频压电振动俘能器的能量转换效率和工作频带,结合压电和电磁能量转换机制,提出了一种新的混合俘能器系统.该系统由PZT悬臂梁、弹性悬挂磁铁块、粘附于悬臂梁末端磁铁块及谐振器等组成,引入谐振器及磁铁可实现增加系统模态数量和非线性.基于此混合振动俘能器建立了改进型连续体机电耦合解析模型,并由龙格-库塔算法进行了求解.在此基础上,研制了振动俘能器原理样机,并搭建了实验系统,通过实验和解析评估方法完成了单一式和复合式俘能器性能比对和评估;研究表明,所研究的混合型振动俘能器相对常规振动能量俘集原理可实现较宽的频率范围及多模态振动能量俘集,且能量俘集效率明显提高,具有较好的应用前景.

关键词：多模态、压电-电磁混合、振动能量俘集、谐振器、机电耦合、仿真、实验

所属期刊栏目：39

分类号：TG15;TN384(金属学与热处理)

资助基金：国家重点研发计划课题支持2016YFC0802706

在线出版日期：2020-08-04（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：198-206,253