以變截面懸臂梁壓電俘能器為研究對(duì)象,推導(dǎo)含端部集中質(zhì)量的分布參數(shù)與集總參數(shù)模型運(yùn)動(dòng)方程及傳遞函數(shù),并利用分布參數(shù)模型的解析解來(lái)修正集總參數(shù)模型的近似解。修正分為頻率修正和幅值修正,通過(guò)分析發(fā)現(xiàn),在梁自由端與固定端寬度比值較大的情況下,系統(tǒng)固有頻率近似解的相對(duì)誤差變大,根據(jù)此規(guī)律對(duì)集總參數(shù)模型固有頻率進(jìn)行修正,并在此基礎(chǔ)上對(duì)相對(duì)運(yùn)動(dòng)傳遞函數(shù)引入修正系數(shù),對(duì)幅值進(jìn)行修正。通過(guò)和文獻(xiàn)數(shù)據(jù)對(duì)比驗(yàn)證模型修正方法的正確性,表明其適于得到進(jìn)一步應(yīng)用和推廣。

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【部分圖文】：

圖1變截面懸臂梁簡(jiǎn)圖

本文考慮懸臂梁式壓電俘能器模型，將壓電薄膜覆蓋于基梁上下兩側(cè)，梁一端固接于支座處，自由端附著一集中質(zhì)量塊�；艿胶�(jiǎn)諧外激勵(lì)帶動(dòng)懸臂梁產(chǎn)生擺動(dòng)，使得上下壓電層應(yīng)變相反并產(chǎn)生電勢(shì)差，通過(guò)串聯(lián)或并聯(lián)連接輸出電壓，為電路中負(fù)載供電，保證電路穩(wěn)定工作�；贓uler-Bernoulli梁....

圖2修正系數(shù)與質(zhì)量比關(guān)系曲線

對(duì)集總參數(shù)模型固有頻率進(jìn)行修正后，對(duì)比兩種模型的傳遞函數(shù)，在集總參數(shù)模型中引入修正系數(shù)，修正系數(shù)γ1隨質(zhì)量比變化的關(guān)系曲線如圖2所示。根據(jù)式(11)、式(17)和式(24)繪制不同模型的相對(duì)位移傳遞函數(shù)曲線(阻尼比取為0.05)，如圖3所示。圖3不同模型相對(duì)位移傳遞函數(shù)

圖3不同模型相對(duì)位移傳遞函數(shù)

圖2修正系數(shù)與質(zhì)量比關(guān)系曲線為驗(yàn)證本文集總參數(shù)模型和分布參數(shù)模型計(jì)算結(jié)果的正確性，將文獻(xiàn)[12]、文獻(xiàn)[14]中的材料參數(shù)代入本文計(jì)算模型中得到近似解與解析解，與文獻(xiàn)結(jié)果對(duì)比見(jiàn)表4。

附圖1寬度比為4時(shí)懸臂梁模型

選取文獻(xiàn)中寬度比為4時(shí)的工況進(jìn)行計(jì)算比較，利用ANSYS軟件建立的模型如附圖1所示.壓電材料彈性常數(shù)矩陣為

本文編號(hào)：3896090