压电悬臂梁俘能器多模态俘能效果研究

作     者：王红艳 谢涛 单小彪 袁江波 WANG Hongyan;XIE Tao;SHAN Xiaobiao;YUAN Jiangbo

作者机构：哈尔滨工业大学机电工程学院哈尔滨150001 齐齐哈尔大学计算机与控制工程学院黑龙江齐齐哈尔161006 

出 版 物：《西安交通大学学报》 (Journal of Xi'an Jiaotong University)

年 卷 期：2010年第44卷第6期

页      面：114-119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] 080401[工学-精密仪器及机械] 080501[工学-材料物理与化学] 0804[工学-仪器科学与技术] 080402[工学-测试计量技术及仪器] 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：国家自然科学基金资助项目(50875057) 

主　　题：压电俘能器 悬臂梁 分段电极 应变节点 

摘      要：研究了一种带质量块的压电悬臂梁俘能器,推导得到俘能器振型函数,并进行数值计算,分析不同质量比时系统振型特点,以及系统各阶固有频率与质量比的关系.数值计算结果表明:质量比小于0.5时,对系统各阶固有频率影响较大;质量比趋于无穷大时,自由边界条件会转化为夹持边界条件;俘能器二阶及二阶以上模态时在梁长度方向上存在应变节点,节点两侧应变符号相反.为提高俘能效率,避免压电晶片电极上电荷抵消现象的发生,可在悬臂梁上应变节点两侧分段粘贴压电晶片,提取多个谐振频率时的振动能,实验结果表明分段电极法可以产生更多的电能.