【摘要】：為解決現(xiàn)有振動(dòng)能量收集裝置單方向收集及收集效率低等問題,該文設(shè)計(jì)了一種自調(diào)諧全方向振動(dòng)能量收集裝置,通過多場(chǎng)耦合方式改變裝置的振動(dòng)特性,提高能量轉(zhuǎn)換效率。建立了裝置橫向和縱向振動(dòng)模型,分析了橫向和縱向振動(dòng)的動(dòng)力學(xué)特性。利用有限元分析對(duì)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化,得到結(jié)構(gòu)參數(shù)與諧振頻率的關(guān)系。最后,搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。通過實(shí)驗(yàn)表明,能量收集裝置的諧振頻率隨組合懸臂梁寬度和厚度的增大而增大,當(dāng)選取組合懸臂梁寬10mm、厚1mm,外界激振力1.5N時(shí),諧振頻率為16.47Hz,峰值電壓為9.67V,且在各個(gè)方向均能產(chǎn)生有效輸出電壓。
[Abstract]:In order to solve the problem of low unidirectional energy collection and collection efficiency of existing vibration energy collection devices, a self-tuning omnidirectional vibration energy collection device is designed. The vibration characteristics of the device are changed by multi-field coupling mode, and the energy conversion efficiency is improved. The transverse and longitudinal vibration models of the device are established, and the dynamic characteristics of the transverse and longitudinal vibration are analyzed. The finite element analysis is used to optimize the structural parameters, and the relationship between the structural parameters and the resonant frequency is obtained. Finally, the experimental platform is built. The experimental results show that the resonant frequency increases with the width and thickness of the composite cantilever beam. When the combined cantilever beam is 10 mm wide, 1 mm thick and 1.5 N external excitation force, the resonant frequency is 16.47 Hz. The peak voltage is 9.67 V and can produce effective output voltage in all directions.
【作者單位】： 西安科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【基金】：陜西省教育廳專項(xiàng)科研計(jì)劃基金資助項(xiàng)目(14JK1473) 陜西省博士后科研項(xiàng)目一等基金資助項(xiàng)目(陜?nèi)松绾?014〕907號(hào)-201406) 中國(guó)博士后科學(xué)基金面上基金資助項(xiàng)目(2015M582692)
【分類號(hào)】：TM619

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本文編號(hào)：2297999