【摘要】：針對(duì)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(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)壓電發(fā)電裝置發(fā)電能力的影響。運(yùn)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(zhì)量、懸臂梁長(zhǎng)度和金屬基板厚度等結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)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(yàn)證有限元模型的正確性,對(duì)典型結(jié)構(gòu)參數(shù)壓電懸臂梁的一階固有頻率和發(fā)電電壓進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測(cè)量。仿真結(jié)果表明,增加懸臂梁的配置質(zhì)量和長(zhǎng)度、減小懸臂梁基板的厚度都可以降低結(jié)構(gòu)的固有頻率,選擇恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)參數(shù)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(shí)現(xiàn)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(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51275447)
【分類(lèi)號(hào)】：TM619

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 林西強(qiáng),任鈞國(guó);含壓電片層合板的靜變形控制[J];固體力學(xué)學(xué)報(bào);1998年04期

2 路凱;周鐵英;鹿存躍;劉濤;蔡海榮;易曉星;;金屬方柱壓電片復(fù)合微型超聲電機(jī)的研制[J];聲學(xué)技術(shù);2006年03期

3 張愛(ài)軍;;漏電報(bào)警插座[J];電子制作;1995年04期

4 吳克恭,葛森,閆云聚,姜節(jié)勝;梁板結(jié)構(gòu)埋入壓電片的深度和厚度優(yōu)化研究[J];應(yīng)用力學(xué)學(xué)報(bào);2003年03期

5 曲磊;王建國(guó);丁根芳;覃艷;;多點(diǎn)粘貼壓電層合梁的數(shù)值模擬[J];合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年04期

6 李洋,張冠舉;聲控光控節(jié)能燈[J];電子與自動(dòng)化;1996年06期

7 趙娟;劉偉群;劉永斌;馮志華;;壓電等應(yīng)變梁能量回收裝置研究[J];壓電與聲光;2010年03期

8 李映平;賴(lài)百壇;陳荷娟;黃學(xué)功;;激振式壓電發(fā)電機(jī)的原理研究[J];彈箭與制導(dǎo)學(xué)報(bào);2006年S3期

9 陳忠;壓電電動(dòng)機(jī)[J];微特電機(jī);1974年02期

10 陸明月;;對(duì)“行輸出變壓器測(cè)試儀”的改進(jìn)[J];電子制作;1998年06期

相關(guān)會(huì)議論文 前10條

1 周鐵英;路凱;鹿存躍;劉濤;張?bào)?陳宇;;金屬方柱壓電片復(fù)合微型超聲波電動(dòng)機(jī)的研制[A];第十屆中國(guó)小電機(jī)技術(shù)研討會(huì)論文集[C];2005年

2 路凱;周鐵英;鹿存躍;劉濤;張?bào)?陳宇;;金屬方柱壓電片復(fù)合微型超聲電機(jī)的研制[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)功率超聲分會(huì)2005年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2005年

3 姚林泉;陳富軍;劉昕;;壓電層合板屈曲分析的HRBF無(wú)網(wǎng)格法[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年

4 饒正;鄒鴻生;;圓柱殼的靜力控制[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年

5 束逸;陳宇;傅德永;周鐵英;白桂珍;;雙轉(zhuǎn)子模態(tài)轉(zhuǎn)換型電機(jī)的研制[A];泛在信息社會(huì)中的聲學(xué)——中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)2010年全國(guó)會(huì)員代表大會(huì)暨學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2010年

6 董蜀湘;李龍土;桂治輪;秦平;周鐵英;張孝文;;壓電雙晶片直線微動(dòng)馬達(dá)研究[A];首屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1992年

7 徐巍;李國(guó)清;尹瀟然;繆幸圓;;有限元法與阻抗法分析壓電激勵(lì)下的彈性薄板[A];Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications[C];2010年

8 董蜀湘;李龍土;周鐵英;桂治輪;張孝文;;壓電超聲旋轉(zhuǎn)馬達(dá)研究[A];首屆中國(guó)功能材料及其應(yīng)用學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];1992年

9 付琳;王東;王秀明;;用ANSYS分析矩形壓電陶瓷振子的振動(dòng)模式[A];中國(guó)聲學(xué)學(xué)會(huì)第九屆青年學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

10 李小云;張小鳳;郝君宇;宋智廣;周方;;多自由度超聲電機(jī)的法蘭盤(pán)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)[A];第二屆西安-上海兩地聲學(xué)學(xué)術(shù)會(huì)議論文集[C];2011年

相關(guān)重要報(bào)紙文章 前3條

1 浙江 張培君;壓電式電子門(mén)鈴[N];電子報(bào);2007年

2 福建 吳鵬;UT55數(shù)字表蜂鳴器不響的巧處理[N];電子報(bào);2007年

3 成都 青化;設(shè)計(jì)制作沖擊報(bào)警器[N];電子報(bào);2004年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前10條

1 蔣樹(shù)農(nóng);壓電俘能器和變壓器的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)[D];中南大學(xué);2010年

2 王海仁;壓電復(fù)合結(jié)構(gòu)的非線性多場(chǎng)耦合作用分析及壓電俘能器實(shí)驗(yàn)研究[D];華中科技大學(xué);2013年

3 袁江波;圓盤(pán)式壓電發(fā)電裝置發(fā)電性能及其關(guān)鍵技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

4 時(shí)運(yùn)來(lái);新型直線超聲電機(jī)的研究及其在運(yùn)動(dòng)平臺(tái)中的應(yīng)用[D];南京航空航天大學(xué);2012年

5 朱莉婭;壓電多方向振動(dòng)能量收集結(jié)構(gòu)及其充電控制方法研究[D];南京航空航天大學(xué);2012年

6 沈輝;基于壓電材料的振動(dòng)能量回收電路及其應(yīng)用研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

7 白洋;一種旋轉(zhuǎn)—直線運(yùn)動(dòng)的兩自由度超聲波電機(jī)的研究[D];浙江大學(xué);2013年

8 楊多和;可靠性分析在壓電主動(dòng)桿元桁架結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的應(yīng)用[D];哈爾濱工程大學(xué);2009年

9 王劍;柱狀超聲波電機(jī)的設(shè)計(jì)理論及控制[D];浙江大學(xué);2009年

10 李存岑;矩形板超聲電機(jī)的振子振型激勵(lì)技術(shù)研究[D];上海交通大學(xué);2010年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 范兆凱;流體耦合壓電俘能器的研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

2 朱波;基于壓電材料的環(huán)境振動(dòng)能量采集[D];南京航空航天大學(xué);2013年

3 寧玉懷;壓電發(fā)電的能量轉(zhuǎn)換及存儲(chǔ)技術(shù)研究[D];中南大學(xué);2010年

4 關(guān)世偉;梁式結(jié)構(gòu)壓電—電磁復(fù)合俘能技術(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2013年

5 陳龍;用于輪胎報(bào)警器壓電自供電結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與分析[D];吉林大學(xué);2014年

6 王海燕;車(chē)致軌道振動(dòng)能量俘獲研究[D];北京交通大學(xué);2013年

7 蘆志強(qiáng);螺旋叉指電極的壓電圓盤(pán)扭轉(zhuǎn)致動(dòng)器及其應(yīng)用研究[D];中國(guó)科學(xué)技術(shù)大學(xué);2010年

8 王青萍;基于壓電臂梁的振動(dòng)能量收集器的研究[D];華中科技大學(xué);2010年

9 劉承璽;壓電—電磁復(fù)合發(fā)電技術(shù)及其實(shí)驗(yàn)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2012年

10 王寧;基于壓電懸臂結(jié)構(gòu)的能量采集研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

，

本文編號(hào)：2372507