垂向动磁式压电振动能量收集器建模及实验研究

作     者：芮小博 李一博 刘悦 郑晓雷 綦磊 曾周末 RUI Xiaobo;LI Yibo;LIU Yue;ZHENG Xiaolei;QI Lei;ZENG Zhoumo

作者机构：天津大学精密测试技术及仪器国家重点实验室天津300072 北京卫星环境工程研究所北京100094 

基　　金：国家重点研发计划项目(2018YFF0212201,2016YFF0101802) 天津市自然科学基金一般项目(17JCYBJC19300) 北京卫星环境工程研究所创新基金项目(CAST-BISEE2017-013) 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2020年第39卷第8期

页      码：215-221页

摘      要：该研究展示了一种垂向动磁式压电振动能量收集器,利用垂向磁铁的非线性力改善了单一悬臂梁的收集性能;为了对该结构进行设计分析与参数优化,建立了集总参数理论模型,利用仿真对多种模式进行了研究。聚焦于低频排斥模式,利用实验开展进一步研究;使用铝合金与压电纤维材料MFC搭建了实验平台,并验证了系统的能量收集性能。实验结果表明,该结构能够有效优化能量收集性能,且在误差允许范围内,数值仿真可有效预测结构性质;基于仿真及实验,对结构中的磁铁间距及磁感应强度参数进行研究并进行了最优化,在最优化参数下带宽可提高40.6%,峰值功率可提高42.7%。

主 题 词：振动能量收集 压电 宽频带 磁铁 

学科分类：07[理学] 08[工学] 070206[070206] 0804[工学-材料学] 0802[工学-机械学] 0702[理学-物理学类] 

核心收录：

D　O　I：10.13465/j.cnki.jvs.2020.08.031

馆 藏 号：203910035...