共振频率可调式非线性压电振动能量收集器

来源：振动与冲击杂志2017年第5期北京时间：

作者：吴义鹏， 季宏丽，裘进浩，张浩

单位：南京航空航天大学 航空宇航学院机械结构力学及控制国家重点实验室，江苏 南京 210016

摘要：振动能量回收技术能够将环境中的机械振动能转换成电能，进而为微功耗装置供电，具有良好的应用前景。本文设计了一种利用压电材料的新型振动能量收集器，该机电耦合结构由一对非对称压电悬臂梁组成，悬臂梁末端固定有永磁体，利用永磁体产生的非线性力，实现了悬臂梁共振频率与外界激振频率的匹配调节。论文提出了该结构的理论模型，借助Matlab/Simulink数值分析软件对理论模型进行了仿真分析，并通过实验进行了验证。实验结果表明外界激励加速度幅值为3m/s2的时，结构即能实现较大频带范围内的频率匹配调节，频带范围不低于6.5Hz，最大回收功率不低于2mW。<br>

关键词：能量回收；频率匹配；压电；非线性