基于移動終端的復(fù)合梁結(jié)構(gòu)壓電發(fā)電技術(shù)研究.pdf

1、目前,手機已經(jīng)成為了人們每天都會用到的產(chǎn)品,但智能手機、大屏手機的續(xù)航能力差的問題也一直困擾著消費者和手機廠商。本文根據(jù)對不同壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)的理論以及實驗對比結(jié)果,基于懸臂梁壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)創(chuàng)新的提出了一種多振子的復(fù)合梁式結(jié)構(gòu),既能滿足寬頻譜響應(yīng)的實際需求,又能通過整體梁的彎曲吸收更多的振動能量并將之傳遞給壓電振子,用有限元仿真分析的方法確定了適應(yīng)手機振動頻率的模型參數(shù)并對其進(jìn)行了產(chǎn)品化的便攜式封裝設(shè)計(手機殼),以及相關(guān)電路的設(shè)計及實驗,具

2、體的研究內(nèi)容如下:
　　1.對可以用到手機發(fā)電的兩種壓電發(fā)電結(jié)構(gòu),懸臂梁結(jié)構(gòu)與簡支梁結(jié)構(gòu),分別進(jìn)行了重復(fù)測試實驗,通過對實驗平均結(jié)果的比較分析,發(fā)現(xiàn)懸臂梁結(jié)構(gòu)的壓電振子比較適合手機應(yīng)用環(huán)境。
　　2.為了能將設(shè)計的壓電發(fā)電裝置與手機振動頻率匹配,達(dá)到最好的能量采集效果,本文進(jìn)行重復(fù)實驗測試了手機受敲擊后的振動頻率譜線,其第一個峰值頻率點為1600Hz。
　　3.通過對懸臂梁壓電振子的實驗測試結(jié)果與等尺寸的Ansys有限

3、元模型的仿真分析結(jié)果的對比,發(fā)現(xiàn)無論是壓電振子的頻率、峰值電壓還是峰值位移,仿真結(jié)果與實驗結(jié)果都能很好的吻合,以此驗證了Ansys有限元仿真分析軟件分析壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)的可行性。
　　4.根據(jù)應(yīng)用實際情況與懸臂梁壓電發(fā)電結(jié)構(gòu)特點,本文創(chuàng)新性的提出了多振子復(fù)合梁壓電發(fā)電結(jié)構(gòu),利用Ansys有限元仿真分析軟件的輔助設(shè)計,分析了不同材料參數(shù)和聲學(xué)參數(shù)對系統(tǒng)性能的影響,最終確定了可較好匹配目標(biāo)頻率響應(yīng)譜線的復(fù)合梁結(jié)構(gòu)壓電發(fā)電裝置的參數(shù),并給出