双稳态磁力耦合多悬臂梁俘能结构建模与性能分析

摘要

针对线性压电俘能系统的共振频带窄、俘能方向单一,发电效率低等问题,本文设计一种双稳态磁力耦合多悬臂梁俘能结构,研究力-电-磁多场耦合俘能器振动特性.采用理论建模、解析分析和数值仿真结合方法,论文对由四条不同的固有频率悬臂梁与永磁体构建的俘能器进行研究,分析了磁铁间距、外界激励幅值、外界激励频率、结构尺寸参数对压电俘能系统的悬臂梁末端位移响应、输出电压以及输出功率的影响,获得了系统的频率-位移响应曲线、频率-电压响应曲线及阻抗-输出功率曲线,得到俘能系统的最优参数范围,为进一步的压电俘能系统工程化应用提供理论依据.