【摘要】：針對雙晶片懸臂梁式壓電振子的理論模型,分析了壓電振子的結構參數對壓電發(fā)電裝置發(fā)電能力的影響。運用ANSYS有限元軟件建立了壓電振子的壓電耦合模型,研究了壓電振子的配重質量、懸臂梁長度和金屬基板厚度等結構參數對壓電振子的固有頻率以及壓電發(fā)電裝置發(fā)電量的影響規(guī)律。為了驗證有限元模型的正確性,對典型結構參數壓電懸臂梁的一階固有頻率和發(fā)電電壓進行了實驗測量。仿真結果表明,增加懸臂梁的配置質量和長度、減小懸臂梁基板的厚度都可以降低結構的固有頻率,選擇恰當的結構參數匹配可以使發(fā)電裝置的固有頻率接近外界的激振頻率,從而實現最佳的發(fā)電性能。
[Abstract]:Based on the theoretical model of bimorph cantilever beam piezoelectric oscillator, the influence of the structure parameters of piezoelectric oscillator on the generation capacity of piezoelectric generator is analyzed. The piezoelectric coupling model of piezoelectric vibrator is established by using ANSYS finite element software, and the weight distribution mass of piezoelectric oscillator is studied. The influence of structure parameters such as cantilever length and metal substrate thickness on the natural frequency of piezoelectric vibrator and the power generation of piezoelectric generator. In order to verify the correctness of the finite element model, the first order natural frequency and generation voltage of piezoelectric cantilever beam with typical structural parameters were measured experimentally. The simulation results show that the natural frequency of the structure can be reduced by increasing the configuration quality and length of the cantilever beam and decreasing the thickness of the cantilever beam substrate. In order to achieve the best power generation performance.
【作者單位】： 揚州大學機械工程學院;
【基金】：國家自然科學基金資助項目(51275447)
【分類號】：TM619

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本文編號：2372507