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| 阶梯变厚度悬臂梁压电俘能器的低频振动性能分析 | |
| 作者姓名： | 曹东兴 高彦辉 胡文华 |
| 作者单位： | 1. 北京工业大学机械工程与应用电子技术学院;2. 机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室;3. 天津理工大学机械工程学院 |
| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目(11672008)； |
| 摘 要： | 提出了一种二级阶梯变厚度悬臂梁压电俘能器,利用传递矩阵法和有限元仿真分析了结构振动的固有频率,研究了压电悬臂梁的几何参数对固有频率的影响,并将计算结果进行对比,得到了很好的一致性.最后,仿真得到了这种俘能器的输出电压频响曲线.研究结果表明,与传统的等厚度悬臂梁压电俘能器相比,所设计的阶梯变厚度悬臂梁压电俘能器具有优异的低频特性,通过改变几何参数可以有效调控俘能器的共振频率,使其接近环境的振动频率,从而使得输出电压达到最高.研究结果可为采集环境中的低频振动能量,实现低功耗微电子元器件的自供电提供设计的理论依据. |
| 关 键 词： | 压电俘能器 变厚度悬臂梁 固有频率 低频振动 传递矩阵法 有限元仿真 |
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