路用叠层弓形压电换能器性能分析

摘要

现有压电换能器换能效率与强度均较低,不适用于路面能量的收集。结合换能器的压电特性和路面结构特点,提出了叠层弓形桥式结构。结合ABAQUS有限元分析和MTS室内实验,对叠层弓形桥式换能器的应力、电压进行了分析,获得了换能器在荷载作用下的应力分布规律。结果表明,换能器在荷载作用下可达到150V的电压值,产压效率较好;在1 MPa左右的荷载作用下发生破坏,具有更高的破坏强度。叠层弓形桥式压电换能器更适用于路面能量收集。