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压电悬臂梁发电装置的建模与仿真分析
  • ISSN号:1004-924X
  • 期刊名称:光学精密工程
  • 时间:0
  • 页码:71-75
  • 语言:中文
  • 分类:TN384[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]吉林大学机械科学与工程学院,吉林长春130025, [2]吉林大学数学学院,吉林长春130025
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(No.50477003);吉林省科技发展计划项目(No.200503162;No.20070331)
  • 相关项目:多尺度NURBS曲面建模及其在逆向工程中的应用
中文摘要:

建立了单、双晶压电梁发电能力的仿真分析模型,研究了结构尺寸、激励方式及材料性能等对其发电能力的影响规律。研究表明,在基板材料及激励条件相同时,存在不同的最佳厚度比使单、双晶压电梁发电能力最大,双晶梁的最大发电量约为单晶梁的2倍。基板材料不同时,最佳厚度比随杨氏模量比增加而减小,铝、钼基板构成的单、双晶压电梁的最佳厚度比分别为(0.7,0.35)和(0.45,0.2)。在相同的厚度比及外界激励条件下,杨氏模量比对两种压电梁发电能力的影响不同,杨氏模量比低于3.3时,双晶梁的发电量均大于单晶梁。

英文摘要:

In order to enhance the energy-generating capability of a piezoelectric cantilever generator with given dimensions, the analysis models were established to simulate the influence of the exciting method, structural parameters as well as material properties of the piezoelectric cantilevers on energy generation. The research results show that there are different Optimal Thickness Ratios (OTRs) for the Piezoelectric Monomorph Cantilever Generator (PMCG) and Piezoelectric Bimorph Cantilever Generator (PBCG) to obtain maximal electrical energy in the same dimension and excitation, and the maximal energy generated from the PBCG is about twice as much as that from the PMCG. With the increasing of the Young's Modulus Ratio (YMR), both of the OTRs of the two generators decrease. When aluminum and molybdenum plates are used for substrate, the PBCG and the PMCG achieve the OTRs of (0.7,0.35) and (0.45,0.2), respectively. With the same thickness ratio (0.5) and external excitation, YMR exerts different influences on energy generation of the two generators, and the PB CG generates more electrical energy than the PMCG when YMR is under 3.3.

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期刊信息
  • 《光学精密工程》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 中国仪器仪表学会
  • 主编:曹健林
  • 地址:长春市东南湖大路3888号
  • 邮编:130033
  • 邮箱:gxjmgc@sina.com;gxjmgc@ciomp.ac.cn
  • 电话:0431-86176855 84613409传
  • 国际标准刊号:ISSN:1004-924X
  • 国内统一刊号:ISSN:22-1198/TH
  • 邮发代号:12-166
  • 获奖情况:
  • 三次获得“百种中国杰出学术期刊”,2006年获得中国科协择优支持基金,2007年获“吉林省新闻出版精品期刊奖”,2008年获“中国精品科技期刊”,2012年《光学精密工程》看在的3篇论文获得中国百...,第三届中国出版政府奖提名奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,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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