压电振动电阻尼与能量转换特性研究

来源：机械与电子杂志2022年第01期北京时间：

作者：魏胜

单位：深圳职业技术学院机电工程学院,广东 深圳 518055

摘要：根据压电构造方程和振动原理,建立压电振动能量收集的耦合场动力学模型。详细推导电阻尼与外接电阻和机电耦合系数之间的数学关系,并揭示外接电阻对系统固有弹性的作用效果。通过数值模拟研究电阻尼特性对谐振频率、振动幅值和功率的影响关系,并从能量转换效率的角度分析优化电阻与最大输出功率的关系。分别对多种外接电阻条件下压电梁的输出电压及功率进行实验测试,实验结果表明,电阻尼导致压电梁的谐振频率发生偏移,其大小与外接电阻值成正比,而且在外接优化电阻时输出功率最大。

关键词：压电;振动;能量收集;电阻尼;效率

基金资助：深圳职业技术学院重点项目( 6021310001K )