基于移動終端的復合梁結構壓電發(fā)電技術研究.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)電結構的理論以及實驗對比結果,基于懸臂梁壓電發(fā)電結構創(chuàng)新的提出了一種多振子的復合梁式結構,既能滿足寬頻譜響應的實際需求,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手機振動頻率的模型參數(shù)并對其進行了產(chǎn)品化的便攜式封裝設計(手機殼),以及相關電路的設計及實驗,具

2、體的研究內容如下:
　　1.對可以用到手機發(fā)電的兩種壓電發(fā)電結構,懸臂梁結構與簡支梁結構,分別進行了重復測試實驗,通過對實驗平均結果的比較分析,發(fā)現(xiàn)懸臂梁結構的壓電振子比較適合手機應用環(huán)境。
　　2.為了能將設計的壓電發(fā)電裝置與手機振動頻率匹配,達到最好的能量采集效果,本文進行重復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果與等尺寸的Ansys有限

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