隨著微機(jī)電系統(tǒng)（Micro Electro-Mechanical System,MEMS）在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)際生活中的廣泛應(yīng)用,傳統(tǒng)供能方法已經(jīng)無法滿足微機(jī)電系統(tǒng)所應(yīng)用的環(huán)境需要,而利用壓電俘能器收集環(huán)境中的振動能量為微機(jī)電系統(tǒng)提供實(shí)時電能成為解決此問題的關(guān)鍵方法。常用的壓電俘能器多為懸臂梁結(jié)構(gòu),僅當(dāng)其處于共振狀態(tài)下才具有可觀的俘能性能,而環(huán)境中的振源頻率較低,傳統(tǒng)的降頻方法存在諸多局限性。針對以上問題,本文提出兩種周期結(jié)構(gòu)壓電振子,并對其進(jìn)行理論建模與仿真分析,結(jié)果表明周期結(jié)構(gòu)不僅可以提高壓電俘能器的低頻俘能性能,也具有良好的寬頻俘能性能。對今后設(shè)計超低頻高性能壓電懸臂梁俘能器而言,具有一定的參考意義,本文主要研究工作如下:（1）將壓電本構(gòu)方程同Euler-Bernoulli梁理論相結(jié)合,推導(dǎo)出壓電梁在外部簡諧激勵下的輸出電壓表達(dá)式,確定懸臂梁各個結(jié)構(gòu)參數(shù)與輸出電壓之間的關(guān)系,表明壓電梁在普通環(huán)境中能夠生共振的必要性,為周期結(jié)構(gòu)懸臂梁的研究提供理論基礎(chǔ)。（2）構(gòu)建兩種周期結(jié)構(gòu)壓電梁的結(jié)構(gòu)模型與理論模型,并利用Euler-Bernoulli假設(shè)的分布參數(shù)法分別對兩種周期結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析,建立并... 

【文章來源】：湘潭大學(xué)湖南省

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

頻率可調(diào)型雙向共振能量收集裝置結(jié)構(gòu)圖

圖 1-2 多懸臂梁壓電振子對雙穩(wěn)態(tài)壓電懸臂梁進(jìn)行了理論研究，建立了能引發(fā)模型，通過建立磁鐵之間磁力的表達(dá)式，得到系統(tǒng)產(chǎn)圍，結(jié)果表明雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)可以在低頻范圍下產(chǎn)生大幅鐵間的距離會影響系統(tǒng)的響應(yīng)特性，為設(shè)計雙穩(wěn)態(tài)壓2]等人設(shè)計了一種非對稱間隙折疊結(jié)構(gòu)寬頻帶能量收軟件對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并通過實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，二又將該裝置在普通空調(diào)機(jī)組上進(jìn)行測試，模擬了真實(shí)裝置的前三階固有頻率分別為 35.4Hz、74.2Hz、1均處于環(huán)境中振源的頻率范圍內(nèi)，此外，該結(jié)構(gòu)的第高的電壓靈敏度，可使該裝置在共振時俘獲可觀的能

圖 1-2 多懸臂梁壓電振子對雙穩(wěn)態(tài)壓電懸臂梁進(jìn)行了理論研究，建立了能引發(fā)模型，通過建立磁鐵之間磁力的表達(dá)式，得到系統(tǒng)產(chǎn)圍，結(jié)果表明雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)可以在低頻范圍下產(chǎn)生大幅鐵間的距離會影響系統(tǒng)的響應(yīng)特性，為設(shè)計雙穩(wěn)態(tài)壓2]等人設(shè)計了一種非對稱間隙折疊結(jié)構(gòu)寬頻帶能量收軟件對該結(jié)構(gòu)進(jìn)行了分析，并通過實(shí)驗(yàn)加以驗(yàn)證，二又將該裝置在普通空調(diào)機(jī)組上進(jìn)行測試，模擬了真實(shí)裝置的前三階固有頻率分別為 35.4Hz、74.2Hz、1均處于環(huán)境中振源的頻率范圍內(nèi)，此外，該結(jié)構(gòu)的第高的電壓靈敏度，可使該裝置在共振時俘獲可觀的能

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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碩士論文
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[2]非線性低頻壓電振動能量回收裝置的研究[D]. 張浩.南京航空航天大學(xué) 2016
[3]懸臂型壓電發(fā)電裝置固有頻率與能量輸出特性的研究[D]. 楊微.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2015
[4]基于低頻環(huán)境振動驅(qū)動的微型壓電式能量收集器的結(jié)構(gòu)研究[D]. 征琦.浙江工業(yè)大學(xué) 2014
[5]Cymbal壓電發(fā)電裝置發(fā)電性能研究[D]. 郭帥.浙江大學(xué) 2012
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本文編號：2926223