流體耦合式壓電振動(dòng)俘能器的設(shè)計(jì)與試驗(yàn)研究.pdf

1、為保證微功率電子產(chǎn)品連續(xù)供電需求，利用壓電材料的壓電發(fā)電技術(shù)成為目前研究的熱點(diǎn)領(lǐng)域?？紤]到傳統(tǒng)的液壓傳動(dòng)具有低噪音、無沖擊、高能量密度等優(yōu)勢(shì)，本論文將流體引入壓電式的振動(dòng)能量回收系統(tǒng)中，提出利用流體傳遞運(yùn)動(dòng)與動(dòng)力，利用壓電流體耦合作用來回收振動(dòng)能量的壓電振動(dòng)俘能器，通過系統(tǒng)建模、理論仿真分析、設(shè)計(jì)加工和試驗(yàn)測(cè)試等方法對(duì)該俘能器的發(fā)電性能進(jìn)行研究。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　1、研究壓電振動(dòng)俘能器的提出的背景、意義，并對(duì)其所涉及的

2、壓電式振動(dòng)發(fā)電技術(shù)，運(yùn)用壓電技術(shù)的振動(dòng)控制器，以及基于壓電的流能式能量回收等國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行分析和總結(jié)。
　　2、圓形雙品壓電振子是壓電振動(dòng)俘能器發(fā)電的核心部件，確定其工作時(shí)的夾持方式及振動(dòng)模態(tài)，分析了圓形雙晶壓電振子在簡(jiǎn)支邊界條件受均布載荷作用下的變形曲線，建立圓形雙晶壓電振子發(fā)電理論模型，運(yùn)用數(shù)值仿真分析的方法為試驗(yàn)用圓形雙晶壓電振子進(jìn)行結(jié)構(gòu)參數(shù)優(yōu)化。
　　3、介紹流體耦合式壓電振動(dòng)俘能器的結(jié)構(gòu)及原理，根據(jù)振動(dòng)力學(xué)、流

3、體力學(xué)及壓電學(xué)等相關(guān)知識(shí)建立了俘能器系統(tǒng)的理論模型，并利用該模型推導(dǎo)出其電壓及電能表達(dá)式;討論各因素對(duì)俘能器的發(fā)電性能作仿真分析，選取外部激勵(lì)的振幅、系統(tǒng)背壓和質(zhì)量塊質(zhì)量等因素，在頻率域內(nèi)得到其發(fā)電電壓的頻率曲線圖，分析各因素對(duì)俘能器發(fā)電的影響規(guī)律;并研究了系統(tǒng)背壓與質(zhì)量塊質(zhì)量對(duì)俘能器最佳俘能點(diǎn)的影響。
　　4、為驗(yàn)證俘能器回收振動(dòng)能量的可行性及所建立理論模型的合理性，根據(jù)所提出的俘能器結(jié)構(gòu)與原理圖對(duì)系統(tǒng)的部件進(jìn)行設(shè)計(jì)與加工，設(shè)計(jì)