考虑疲劳的压电振动能量收集器发电能力分析

来源：机床与液压杂志2022年第18期北京时间：

作者：吴兴意，刘文光，方孟翔，高铭阳

单位：南昌航空大学航空制造工程学院；南昌航空大学航空制造工程学院；南昌航空大学航空制造工程学院；南昌航空大学航空制造工程学院

摘要：针对压电振动能量收集器的振动疲劳问题，研究疲劳对压电悬臂梁发电能力的影响。以能量收集器用压电悬臂梁为研究对象，通过扫频模态试验和基础激励振动试验测得试验件的应变响应和电压响应。分析数据，讨论基础激励加速度与激振频率对应变响应和电压响应的影响。通过5×105次疲劳循环加载前后试验件的应变响应和电压响应变化情况，研究疲劳损伤对试验件电压响应的影响。结果表明，不同激励环境对压电悬臂梁的疲劳损伤具有不同程度的影响，而压电悬臂梁的电压响应变化与因疲劳损伤导致的疲劳应变响应变化近乎呈正相关性。

关键词：压电悬臂梁;应变响应;电压响应;疲劳损伤;激励环境

基金资助：国家自然科学基金地区科学基金项目（51965042）