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采用附加谐振器的压电俘能器动力学建模及振动特性分析
  • ISSN号:1009-3486
  • 期刊名称:海军工程大学学报
  • 时间:0
  • 页码:-
  • 分类:TB123[理学—力学;理学—工程力学;一般工业技术]
  • 作者机构:[1] 海军工程大学兵器工程系,武汉430033, [2] 军械工程学院弹药工程系,石家庄050003
  • 相关基金:国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51005241).
  • 相关项目:冲击能量的非线性收集机理及持续微能供电技术研究
作者: 张恺|王德石|
中文摘要:

基于压电振动系统的Lagrangian方程,推导了含附加谐振器的压电俘能器机电耦合动力学模型,给出了输出电压的频域表达式,探讨了谐振器中弹簧刚度、质量块质量、阻尼系数以及负载电阻、激振频率等参数对输出电压的幅频特性的影响。分析结果表明:附加谐振结构使得压电俘能器出现二阶谐振,随着弹簧刚度的增加,二阶谐振频率逐渐增加;随着质量块质量的增加,二阶谐振频率逐渐减小;阻尼系数仅对二阶谐振峰值有影响,且峰值随阻尼系数的增加而减小;一阶谐振峰值随激振频率的增加而增加,且一阶谐振频率逐渐向二阶谐振频率偏移;负载电阻不影响谐振频率,系统输出电压和输出功率随着负载电阻的增加而增加。

英文摘要:

Based on the Lagrangian equation of piezoelectric system ,this paper proposes an electrome-chanical coupling model of the piezoelectric energy harvester ,presents the expression for output vol-tage of the frequency domain and discusses the effect of the spring stiffness ,mass ,damping coeffi-cient ,excited frequency and load resistance on the amplitude-frequency characteristics of output vol-tage .The results show that the second resonant frequency which is caused to appear in the piezoelec-tric energy harvester by the dynamic absorber increases gradually with the spring stiffness ,and de-creases gradually as the mass result increases ;the damping coefficient only affects the peak value of second resonant frequency ;the first resonant frequency peak value increases with the excited frequen-cy ;the output voltage and power increase with load resistance ,which has no influence on resonant f requency .

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期刊信息
  • 《海军工程大学学报》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:海军工程大学
  • 主办单位:海军工程大学
  • 主编:马曲立
  • 地址:武汉解放大道717号
  • 邮编:430033
  • 邮箱:
  • 电话:027-65460736
  • 国际标准刊号:ISSN:1009-3486
  • 国内统一刊号:ISSN:42-1106/E
  • 邮发代号:
  • 获奖情况:
  • 荣获《中国学术期刊(光盘版)检索与评价数据规范...,2006年,2008年,2010年,连续三届荣获"首届中国...,2009年荣获"全国高校科技期刊优秀编辑质量奖"
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,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)
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