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作者：沈钦龙;杨洪钦;
单位：福州职业技术学院智能工程学院;福建师范大学医学光电科学与技术教育部重点实验室,福建省光子技术重点实验室;
摘要：现有压电振子采用瞬态冲击振动方式能获得较大的初始动能，但其结构复杂，且在连续瞬态冲击下难以实现一阶共振，无法获得最佳振幅和输出功率。提出一种基于内多边形结构的风力瞬态冲击压电俘能方法及实现装置，该装置在一定风速下能连续发生一阶共振获得高输出性能，有利于改变无线网络节点传感器的供电方式以及提升传感器使用便捷性。理论分析和数值仿真模拟结果表明，在风速为17.0 m·s~(-1)时，该装置能在连续瞬态冲击下产生频率为131.40 Hz的一阶振动并发生共振。实验结果表明压电俘能风力发电装置的最佳匹配负载为20 kΩ,负载最大功率可达4.73 mW。在最佳匹配负载下，该装置压电陶瓷片的功率密度达到833.68μW·cm~(-3)。与非一阶共振状态相比，负载功率至少提升了1倍，能有效满足大部分无线网络节点传感器的供能需求。
关键词：压电陶瓷;;瞬态冲击;;一阶共振效应;;风力发电;;内多边形
基金资助：教育部创新团队项目(IRTL1702);; 福建省自然科学基金重点项目(2021J02028);; 福州职业技术学院青年基金项目(FZYKJJJQN202202)
