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题名双端磁耦合式压电振动俘能器结构设计
被引量：4
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作者
董新博
刘海鹏
陈林雄
高世桥
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机构
北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室
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出处
《压电与声光》
CSCD
北大核心
2017年第5期711-716,共6页
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文摘
现有的非线性压电俘能器的输出功率提升主要通过改变俘能器的结构或引入非线性元素,但这些方法在提高俘能结构的输出功率,拓宽俘能器的俘能频带方面能力受限。该文设计了一种双端磁耦合式悬臂梁结构压电俘能结构,在利用永磁体引入非线性元素的基础上优化俘能结构,进一步提高系统的输出电压,拓宽俘能频带。通过将悬臂梁俘能结构等效为复杂边界条件的悬臂梁,推导磁耦合式悬臂梁结构的工作状态方程,并得到磁耦合式悬臂梁俘能结构的输出电压与永磁铁间距的关系,并通过实验测试进行验证。结果表明,在永磁体间距为5mm时,压电俘能结构获得最大的输出功率,在最佳的永磁铁间距和负载电阻下,双端压电磁耦合式悬臂梁的输出功率可达传统悬臂梁式压电俘能结构的1.5倍,谐振频率下降约7Hz。
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关键词
压电材料
俘能器
压电磁耦合
永磁体
输出电压
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Keywords
piezoelectric ma te r ia l
e n e rg y h a rve s te r
p ie z om a g n e to e la s t ic
p e rm a n e n t m a g n e t
o u tp u t v ol tage
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分类号
TN384
[电子电信—物理电子学]
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