交变载荷作用下Cymbal换能器的压电性能

摘要

Cymbal换能器具有较高等效压电常数的特点,使其可能成为开辟新能源的一条有效途径.采用有限元方法对该换能器共振和非共振交变载荷作用下的电耦合场进行分析.计算结果表明,Cymbal换能器在共振交变载荷作用下所产生的开路电压很高,但由于此时所产生的应力较高,使得换能器工作失效;而在低频非共振交变载荷作用下该换能器能够正常工作,并产生与载荷同频率的具有一定幅值的交变电压.仿真结果表明,Cymbal换能器在非共振低频状态下,可以产生与载荷力同周期的具有一定大小的电压,可作为收集常见低频振动将机械能转化为电能的压电换能元件.