壓電懸臂梁式振動(dòng)能量收集技術(shù)研究.pdf

1、近些年來(lái)，電站檢測(cè)設(shè)備無(wú)線(xiàn)傳感器的應(yīng)用，其供電問(wèn)題成為無(wú)線(xiàn)傳感器網(wǎng)絡(luò)長(zhǎng)時(shí)間應(yīng)用的瓶頸，因此受到很多研究學(xué)者的關(guān)注。作為一種新微型供電裝置，壓電振動(dòng)能量收集裝置具有成本低，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，機(jī)電耦合效率高等優(yōu)勢(shì)。逐漸為電站設(shè)備無(wú)線(xiàn)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行自供電。本文主要基于電站低頻環(huán)境，設(shè)計(jì)和分析壓電振動(dòng)懸臂梁結(jié)構(gòu)。主要通過(guò)結(jié)構(gòu)理論分析，模擬仿真分析和實(shí)驗(yàn)分析方法，確定在低頻振動(dòng)環(huán)境下，選擇合適模型。
　　改變兩個(gè)相同質(zhì)量塊在懸臂梁的位置，分別進(jìn)行單、雙晶

2、結(jié)構(gòu)的建模與仿真分析。通過(guò)改變懸臂梁截面寬度，確定對(duì)矩形型式，三角形型式和梯形型式三種結(jié)構(gòu)型式壓電振動(dòng)懸臂梁進(jìn)行建模和仿真分析，并對(duì)矩形型式壓電振動(dòng)懸臂梁仿真值和理論值對(duì)比。
　　設(shè)計(jì)四組適應(yīng)于在低頻振動(dòng)環(huán)境的新型壓電振動(dòng)懸臂梁模型，通過(guò)ANSYS進(jìn)行數(shù)值模擬分析，即分別進(jìn)行靜力學(xué)分析和模態(tài)分析，優(yōu)化新設(shè)計(jì)模型。設(shè)計(jì)壓電模型實(shí)驗(yàn)臺(tái)，加工制作優(yōu)化后的模型，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和模擬仿真數(shù)據(jù)基本相同，可以得到，新型模型具有良好的能量