对称式悬臂梁压电发电装置的设计与仿真

发布时间：2019-07-31 10:14

【摘要】：为解决单边压电悬臂梁结构的质量块集中于支架一侧,容易造成装置偏载并产生摆动的问题,设计了一种新型对称式悬臂梁压电发电装置.对其进行试验研究,得到了装置的固有频率和峰值发电电压.为研究该装置的发电性能,运用ANSYS有限元软件建立了压电振子的压电耦合模型,对其进行固有频率和发电电压的有限元计算,并将试验结果与有限元结果进行比较.在验证有限元模型正确性的基础上,分析了压电振子中悬臂梁的长度、宽度与厚度等结构参数对发电装置发电能力的影响规律.研究结果表明:增加悬臂梁的长度,减小宽度和厚度均可提高装置的发电性能.
[Abstract]:In order to solve the problem that the mass block of the single-side piezoelectric cantilever beam structure is concentrated on one side of the bracket, the device is easy to load and swing, a novel symmetrical cantilever beam piezoelectric power generation device is designed. The natural frequency and the peak power generation voltage of the device were obtained. In order to study the power generation performance of the device, the piezoelectric coupling model of the piezoelectric vibrator is established by using the finite element software of ANSYS, the natural frequency and the generated voltage are calculated by the finite element method, and the result of the test is compared with the finite element result. On the basis of verifying the correctness of the finite element model, the influence of the structure parameters such as the length, width and thickness of the cantilever beam in the piezoelectric vibrator on the power generation capacity of the power generation device is analyzed. The results show that increasing the length of the cantilever beam, reducing the width and the thickness can improve the power generation performance of the device.
【作者单位】： 扬州大学机械工程学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51275447) 江苏省2014年度普通高校研究生实践创新计划项目资助(SJLX-0601)
【分类号】：TM619

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本文编号：2521256