| 非线性双端固支梯形梁压电俘能器结构设计与特性分析 |
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| 引用本文： | 高世桥,闫丽,金磊,张希洋,张广义.非线性双端固支梯形梁压电俘能器结构设计与特性分析[J].农业机械学报,2019,50(7):398-405. |
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| 作者姓名： | 高世桥 闫丽 金磊 张希洋 张广义 |
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| 作者单位： | 北京理工大学,北京理工大学,北京理工大学,北京理工大学,中国科学院宁波材料技术与工程研究所 |
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| 基金项目： | 国家高技术研究发展计划（863计划）项目（2013AA041104） |
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| 摘 要： | 设计了一种非线性双端固支梯形梁压电俘能器,用于收集环境中的振动能量,并将振动能转换为电能,为微小型电子元器件供能。自然环境中振动源的振动频率大多在100 Hz以下,该俘能器采用引入非接触磁力的方法,降低其谐振频率、拓宽俘能频带并提高输出性能。在理论分析的基础上,建立了Matlab/Simulink仿真模型并进行试验测试,对比分析了线性及非线性双端固支梯形梁压电俘能器的谐振频率、带宽及输出性能,同时研究了输出性能在3个参数(固定磁铁与质量块磁铁间距d、外接负载电阻R、外界激励加速度a)变化时的响应。仿真与试验结果表明,引入的非接触磁力使压电俘能器谐振频率降低了9 Hz,俘能带宽拓宽了20%,输出功率提高了7. 5%。
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| 关 键 词： | 压电俘能器 数值仿真 非线性 谐振频率 输出性能 |
| 收稿时间： | 2019/1/28 0:00:00 |
Structure Design and Characteristic Analysis of Nonlinear Double-end Fixed Trapezoidal Beam Piezoelectric Energy Harvester |
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| GAO Shiqiao,YAN Li,JIN Lei,ZHANG Xiyang and ZHANG Guangyi.Structure Design and Characteristic Analysis of Nonlinear Double-end Fixed Trapezoidal Beam Piezoelectric Energy Harvester[J].Transactions of the Chinese Society of Agricultural Machinery,2019,50(7):398-405. |
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| Authors: | GAO Shiqiao YAN Li JIN Lei ZHANG Xiyang and ZHANG Guangyi |
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| Institution: | Beijing Institute of Technology,Beijing Institute of Technology,Beijing Institute of Technology,Beijing Institute of Technology and Ningbo Institute of Materials Technology and Engineering, Chinese Academy of Sciences |
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| Abstract: | |
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| Keywords: | piezoelectric energy harvester numerical simulation nonlinear resonant frequency output performance |
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