車路耦合振動對壓電陶瓷機電轉(zhuǎn)換性能影響的研究.pdf

1、低成本、可持續(xù)的綠色能源（電池）是解決無線傳感器網(wǎng)絡和車載傳感網(wǎng)供電的關鍵環(huán)節(jié)。而壓電發(fā)電裝置是一種能夠收集環(huán)境振動能量，將機械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，并具有抗干擾，綠色環(huán)保和持續(xù)性供電的優(yōu)勢。目前，國內(nèi)外對壓電發(fā)電裝置都做了相關的研究，但是對壓電發(fā)電裝置載體的研究卻很少。由于傳感網(wǎng)在軍用和民用裝備的強勁需求，作者研究了以軍用和民用最典型的裝備—車輛為載體的壓電發(fā)電裝置。
　　 壓電發(fā)電裝置的種類多種多樣，但是在收集低頻環(huán)境振動能量

2、方面主要是采用懸臂梁結(jié)構形式的壓電發(fā)電裝置?；谏鲜鲅芯刻攸c，做了如下工作:
　　 首先，作者建立了道路功率譜模型和車輛七自由度空間動力學模型，分析了在車路耦合振動下車身質(zhì)心振動的加速度及其頻譜，并對比研究了路面等級和載貨質(zhì)量對車身質(zhì)點加速度和懸架與車身連接處加速度的影響。
　　 其次，以車身振動的加速度及其頻譜為基礎，分析了壓電懸臂梁的機械能和電能之間的轉(zhuǎn)換機理，并且建立了壓電懸臂梁發(fā)電的理論模型。采用主動設計的形式對

3、懸臂梁的主要結(jié)構參數(shù)進行了初步設計，仿真分析了基于車路耦合振動的壓電懸臂梁的輸出電壓和激振頻率之間的關系，對比研究了懸臂梁各參數(shù)對輸出電壓和固有頻率的影響。
　　 最后，總結(jié)并分析了論文中得到的結(jié)論，結(jié)果表明:車身振動一階固有頻率在1HZ-2HZ之間，路面激勵下車身的振動主要為低頻振動，其范圍在0HZ-20HZ，加速度極限值在0.2g-0.4g之間。要滿足車載壓電發(fā)電裝置的固有頻率在路面激勵下車身的振動頻率范圍之內(nèi)，在滿足設計和