壓電懸臂梁振動能量收集仿真與試驗驗證
本文關鍵詞: 壓電效應 能量收集 雙向耦合 地面試驗 壓電陶瓷 出處:《北京航空航天大學學報》2017年06期 論文類型:期刊論文
【摘要】:基于壓電陶瓷的振動能量收集器以其結構簡單、清潔環(huán)保及易于微型化等諸多優(yōu)點受到廣泛關注。利用壓電陶瓷的正壓電效應,根據(jù)機電理論和結構動力學理論,采用模態(tài)法建立了壓電懸臂梁的雙向耦合分布參數(shù)模型,仿真分析了外激勵頻率和外接負載對壓電能量收集器輸出電壓特性的影響,設計制作了鋁制懸臂梁,并進行了地面振動和能量收集試驗,試驗結果與理論仿真吻合較好,驗證了理論建模的正確性。試驗結果表明,單個壓電片的能量收集電壓最大為73 V/N。
[Abstract]:The vibratory energy collector based on piezoelectric ceramics has attracted wide attention because of its simple structure, clean and environmental protection, easy to miniaturize and so on. According to the theory of electromechanical and structural dynamics, the bidirectional coupling distribution parameter model of piezoelectric cantilever beam is established by modal method. The effects of external excitation frequency and external load on the output voltage characteristics of piezoelectric energy collector are simulated and analyzed. Aluminum cantilever beam is designed and fabricated, and ground vibration and energy collection tests are carried out. The experimental results agree well with the theoretical simulation and verify the correctness of the theoretical modeling. The experimental results show that the maximum energy collection voltage of a single piezoelectric plate is 73 V / N.
【作者單位】: 北京航空航天大學航空科學與工程學院;北京仿真中心航天系統(tǒng)仿真重點實驗室;
【基金】:國家自然科學基金(11302011,11672018)~~
【分類號】:TM619
【正文快照】: 網(wǎng)絡出版地址:www.cnki.net/kcms/detail/11.2625.V.20170118.1039.001.html引用格式:思建行,戴玉婷,楊淞,等.壓電懸臂梁振動能量收集仿真與試驗驗證[J].北京航空航天大學學報,2017,43(6):1271-1277.SI J H,DAI Y T,YANG S,et al.Simulation and test verification of piezoel
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,本文編號:1446662
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