梯度结构压电纤维复合材料动态能量采集仿真

作     者：杨雄 沈杰 张瑶瑶 张威 蔡辉 周静 YANG Xiong;SHENJie;ZHANG Yaoyao;ZHANG Wei;CAI Hui;ZHOU Jing

作者机构：湖北工程学院化学与材料科学学院湖北孝感432000 武汉理工大学材料科学与工程学院武汉430070 中国人民解放军96901部队 

出 版 物：《硅酸盐学报》 (Journal of The Chinese Ceramic Society)

年 卷 期：2021年第49卷第4期

页      面：659-665页

核心收录：

学科分类：080903[工学-微电子学与固体电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080501[工学-材料物理与化学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 080502[工学-材料学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(51572205) 湖北省自然科学基金(2019CFB237) 孝感市自然科学计划(XGKJ2019010054) 

主　　题：梯度结构 压电纤维 复合材料 能量采集 动态仿真 

摘      要：采用多物理场仿真软件建立梯度结构压电纤维复合材料能量采集动态仿真模型,研究了叉指电极结构、压电纤维复合结构层参数以及外加负载等对能量采集特性的影响及相关规律.结果表明:在相同宏观压电层结构参数条件下,梯度结构压电纤维复合材料可获得比传统结构更高的输出电压;保持梯度结构参数不变的前提下,聚合物弹性模量越小输出电压越高,随着压电纤维体积分数的增加输出电压先增加后降低,聚合物弹性模量越大则获得最大输出电压时的压电纤维体积分数也越高;合理调节系统的机械载荷频率和负载电阻,可以有效增强能量采集模型的电输出性能.