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题名具有力放大功能的压电俘能器多模态俘能性能分析
被引量：1
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作者
谢建宏
刘烈鑫
朱立青
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机构
南昌大学先进制造学院
惠州市德赛西威汽车电子股份有限公司
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出处
《压电与声光》
北大核心
2024年第6期950-955,共6页
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基金
国家自然科学基金资助项目(62161022)。
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文摘
为提升压电俘能器的能量转换效率,将压电堆栈耦合到力放大框架结构中,构建了具有力放大功能的压电俘能器。对该力放大框架进行了力学分析及其力放大系数的理论建模,并对框架结构参数进行了Sobol’s敏感性分析及遗传算法优化。基于最优结构的力放大框架,建立了压电俘能器的集总参数理论模型,对该压电俘能器在非谐振激励下及多模态谐振激励下的俘能性能进行了对比分析。结果表明,该压电俘能器在第三阶和第四阶固有频率激励下的开路输出电压峰值和最大输出功率分别为55.07 V、124.19 V和1.63 W、14.97 W,分别是10 Hz非谐振低频激励下的开路输出电压峰值和最大输出功率的12.9倍、29.1倍和2999.77倍、27550倍。相较于非谐振激励模式,该压电俘能器在谐振激励频率下工作时的输出电压与输出功率有显著提升。对压电俘能器附加质量块可有效降低其谐振频率并提高输出电压,实现压电俘能器的低频扩展应用。
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关键词
压电俘能器
力放大框架
多模态分析
低频扩展应用
遗传算法
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Keywords
piezoelectric energy harvester
force amplification framework
multi-modal analysis
low frequency extension applications
genetic algorithm
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分类号
TM619
[电气工程—电力系统及自动化]
TN384
[电子电信—物理电子学]
TN86
[电子电信—信息与通信工程]
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