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考虑粘结层的悬臂压电振子发电性能分析
  • ISSN号:1001-3997
  • 期刊名称:《机械设计与制造》
  • 时间:0
  • 分类:TH16[机械工程—机械制造及自动化] TB381[一般工业技术—材料科学与工程]
  • 作者机构:[1]石河子大学水利建筑工程学院,新疆石河子832003, [2]石河子大学机械电气工程学院,新疆石河子832003, [3]石河子大学理学院,新疆石河子832003
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(50907042);石河子大学优秀青年基金项目(2012zRKxYQ-YD17)
中文摘要:

利用压电振子将环境中的振动能量转换为电能是近年研究的热点,研究发现,叠层压电振子中,粘结层厚度对压电振子的发电性能以及抗剪强度均有较大影响。针对矩形、梯形截面形状悬臂梁叠层压电振子,利用ANSYS有限元分析软件仿真分析了其粘结层厚度不同时对于叠层压电振子发电性能及抗剪强度的影响关系。结果表明:随着粘结层厚度的增加,虽然梯形截面叠层压电振子对低频振动的环境能量转换效率要高,但梯形截面压电振子会比矩形截面更容易发生剪切破坏;综合分析表明当粘结层厚度控制在基底层厚度的(1/4~1/5)左右时,叠层压电振子的发电性能及抗剪强度较为理想。

英文摘要:

The vibration energy of the environment being able to be converted into electrical energy by using piezoelectric vibrator was one of the research hot spot. The thickness of adhesive layer had great influence on the generating capacity and the shear strength of laminated piezoelectric vibrator. The analysis models were established to simulate the influence from the different thicknesses of the adhesive layer for the generating capacity and the shear strength of piezoelectric vibrator with rectangular or trapezoidal cross section by using ANSYS software. The research results showed that, with the increase of thickness of adhesive layer, while the conversion egficiency of the laminated piezoelectric vibrator with trapezoidal cross section would be higher, but the trapezoidal cross section of piezoelectric vibrator can happen more easily shear failure than rectangular section; Comprehensive analysis shows that the generating capacity and shear strength seem to be ideal when the thickness of adhesive layer is nearly( 1/4-1/5 )of the thickness of basal layer.

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期刊信息
  • 《机械设计与制造》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国教育部
  • 主办单位:辽宁省机械研究院 东北大学
  • 主编:张义民
  • 地址:沈阳市皇姑区北陵大街56号
  • 邮编:110032
  • 邮箱:mdm1963@163.com
  • 电话:024-86899120 86894543
  • 国际标准刊号:ISSN:1001-3997
  • 国内统一刊号:ISSN:21-1140/TH
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 中文核心期刊,中国科技核心期刊,辽宁省优秀科技期刊一等奖,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:30635