高性能振動能量回收器件的研究.pdf

1、由于化石能源的不可再生性，以及從環(huán)境中回收能量并用于無線節(jié)點(diǎn)系統(tǒng)的可能性和廣泛的應(yīng)用前景。近年來，振動能量回收技術(shù)吸引了國內(nèi)外研究者越來越多的關(guān)注，尤其是基于振動利用的高性能振動能量回收器件的研究。
　　本文主要針對于現(xiàn)有的壓電振動能量回收器件的不足，提出了一種高性能的能量回收器件，分叉式懸臂梁振動能量回收器，利用分叉梁系統(tǒng)來改善傳統(tǒng)振動能量回收器的頻響特性，獲得更好的電能輸出效果。分叉式結(jié)構(gòu)的基本單元結(jié)構(gòu)由多個分叉梁，配重以及主

2、懸臂梁構(gòu)成，在主懸臂梁的根部僅使用一塊壓電陶瓷材料。
　　相較于傳統(tǒng)懸臂梁結(jié)構(gòu)，通過分叉式結(jié)構(gòu)，振動能量回收器可以在頻域范圍內(nèi)獲得多個電能響應(yīng)峰。本文詳細(xì)介紹了其基礎(chǔ)單元結(jié)構(gòu)的工作特性及理論分析。
　　為了改善分叉式懸臂梁結(jié)構(gòu)的輸出，本文進(jìn)一步提出了兩種改進(jìn)方案，分別為多分叉式優(yōu)化方案以及復(fù)合結(jié)構(gòu)優(yōu)化方案。通過實(shí)驗(yàn)和理論分析，優(yōu)化方案可以改善分叉式懸臂梁結(jié)構(gòu)的頻響特性，增加頻響特性頻譜上響應(yīng)峰的數(shù)量。
　　同時，在分叉