磁铁间距对双稳态压电悬臂梁俘能器输出特性的影响研究

来源：机械与电子杂志2022年第10期北京时间：

作者：韩飞燕;付璇;卢竹青;豆卫涛

单位：1. 西安航空职业技术学院航空制造工程学院,陕西 西安 710089 ; 2. 今创集团股份有限公司,江苏 常州 213012 ; 3. 西部超导材料科技股份有限公司,陕西 西安 710018

摘要：建立了双稳态压电悬臂梁俘能器的机电耦合动力学方程,基于磁偶极子模型进行了 2 个磁铁间磁力的计算,根据静态平衡点分析得到了系统发生双稳态运动时的磁铁间距范围。数值仿真分析了环境激励源振动频率发生变化时磁铁间距变化对系统平均输出功率的影响规律,设计制作了磁铁间距可调的双稳态压电悬臂梁俘能装置,并进行了环境激励频率变化条件下的压电悬臂梁振动能量捕获实验。实验结果与仿真分析具有较好的一致性,为提高双稳态压电悬臂梁俘能器的发电性能提供了一种有效途径。

关键词：双稳态;能量捕获;磁铁间距;功率

基金资助：陕西省自然科学基金( 2020JM-712 , 2021JM-599 );西安航空职业技术学院校级重点课题( 21XHZK-03 )