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题名阶梯变厚度悬臂梁压电俘能器的低频振动性能分析
被引量:3
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作者
曹东兴
高彦辉
胡文华
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机构
北京工业大学机械工程与应用电子技术学院
机械结构非线性振动与强度北京市重点实验室
天津理工大学机械工程学院
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出处
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2020年第7期719-726,共8页
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基金
国家自然科学基金资助项目(11672008)。
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文摘
提出了一种二级阶梯变厚度悬臂梁压电俘能器,利用传递矩阵法和有限元仿真分析了结构振动的固有频率,研究了压电悬臂梁的几何参数对固有频率的影响,并将计算结果进行对比,得到了很好的一致性.最后,仿真得到了这种俘能器的输出电压频响曲线.研究结果表明,与传统的等厚度悬臂梁压电俘能器相比,所设计的阶梯变厚度悬臂梁压电俘能器具有优异的低频特性,通过改变几何参数可以有效调控俘能器的共振频率,使其接近环境的振动频率,从而使得输出电压达到最高.研究结果可为采集环境中的低频振动能量,实现低功耗微电子元器件的自供电提供设计的理论依据.
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关键词
压电俘能器
变厚度悬臂梁
固有频率
低频振动
传递矩阵法
有限元仿真
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Keywords
piezoelectric energy harvester
cantilever beam with variable thickness
natural frequency
low-frequency vibration
transfer matrix method
finite element simulation
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分类号
TN384
[电子电信—物理电子学]
O322
[理学—一般力学与力学基础]
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