發(fā)布時(shí)間：2017-09-28 06:03

  本文關(guān)鍵詞：集成于薄板的壓電型隨機(jī)振動(dòng)能量收集器件優(yōu)化設(shè)計(jì)

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【摘要】：將壓電薄膜粘貼于方形薄板表面即構(gòu)成實(shí)用的振動(dòng)能量收集器件,本文研究此類(lèi)器件在受到寬帶隨機(jī)點(diǎn)激勵(lì)作用時(shí)以平均輸出功率最大為目標(biāo)的優(yōu)化設(shè)計(jì)問(wèn)題,具體包括壓電片布置位置和尺寸要求、最優(yōu)負(fù)載電阻等.首先,導(dǎo)出機(jī)電耦合系統(tǒng)關(guān)于位移和輸出電壓的隨機(jī)偏微分-積分方程組,通過(guò)模態(tài)分析技術(shù)消去空間項(xiàng)得到關(guān)于主坐標(biāo)和電壓的無(wú)限維隨機(jī)常微分方程組.進(jìn)而,由線性隨機(jī)振動(dòng)理論建立平均輸出功率的解析表達(dá),優(yōu)化問(wèn)題據(jù)此展開(kāi).研究表明:寬帶激勵(lì)作用時(shí),壓電片最優(yōu)中心位置處于激勵(lì)點(diǎn)及與之相應(yīng)的3個(gè)對(duì)稱(chēng)點(diǎn);在最優(yōu)布置條件下,平均輸出功率隨壓電片尺寸增加近于單調(diào)增加,而增速漸緩,據(jù)此可定義最優(yōu)尺寸;在最優(yōu)布置條件下,平均輸出功率隨外接電阻的變化有極值出現(xiàn),可由此斷定最優(yōu)負(fù)載電阻.上述研究揭示了對(duì)稱(chēng)最優(yōu)布置位置的存在性及輸出功率對(duì)布置位置的敏感性,對(duì)平板型隨機(jī)振動(dòng)能量收集器件的優(yōu)化設(shè)計(jì)有一定的指導(dǎo)意義.
【作者單位】： 杭州電子科技大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【關(guān)鍵詞】： 壓電型能量收集器件 寬帶隨機(jī)振動(dòng) 薄板 優(yōu)化設(shè)計(jì) 平均輸出功率
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金(批準(zhǔn)號(hào):11302064,51405118)資助項(xiàng)目
【分類(lèi)號(hào)】：TM619
【正文快照】： 1引言 振動(dòng)能量收集技術(shù)的發(fā)展晚于太陽(yáng)能和風(fēng)能等能量收集技術(shù),這是由于相比于后兩者,該技術(shù)能收集到的能量較少,不足以產(chǎn)生變革性影響.而隨著集成電路技術(shù)的進(jìn)步,電子元器件的幾何尺寸和功耗迅速下降,上述局面得以徹底扭轉(zhuǎn)[1].例如,直接收集周?chē)h(huán)境中的振動(dòng)能量,可用于實(shí)

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

1 ;簡(jiǎn)訊[J];環(huán)境條件與試驗(yàn);1986年03期

2 張采;振動(dòng)控制系統(tǒng)監(jiān)測(cè)隱藏的缺陷[J];環(huán)境條件與試驗(yàn);1989年02期

3 H.W.馬克斯蒂;徐伯遐;;電子設(shè)備振動(dòng)的處理[J];雷達(dá)與對(duì)抗;1992年03期

4 ;[J];;年期

，

本文編號(hào)：934169