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作者:王浩宇;杨欢;韩帅;彭利平;
单位:河海大学机电工程学院;常州刘国钧高等职业技术学校;
摘要:针对传统能量收集器的工作带宽窄和输出功率低等问题,对一种可调轴向力的双稳态振动压电俘能器进行研究。该俘能器将两个压电悬臂梁自由端通过附加质量连接为一个梁,通过测微调节器控制轴向压力使系统变为双稳态结构。利用非保守力的拉格朗日方程对压电俘能器进行发电分析,建立了机电耦合模型。利用PZT5H压电材料搭建实验样机和平台,进行了系统俘能特性的调查研究。实验研究结果表明,仿真值预测的结构特性与实验结果一致性较好,该结构能有效拓展低频发电带宽,压电扫频输出具有两个明显低频峰值。利用实验对系统的负载参数进行优化,双稳态系统的电压输出峰值能达到17V。
关键词:振动俘能器;;双稳态非线性;;机电耦合建模
基金资助:江苏省研究生科研与实践创新计划项目(KYCX20_0529);; 国家自然科学基金青年基金资助项目(51605138)