一种振动能量收集压电超材料薄板材料拓扑优化方法

摘要

本发明公开一种振动能量收集压电超材料薄板材料拓扑优化方法，该方法包括根据压电超材料薄板中晶胞单元，建立所述晶胞单元的有限元模型；根据所述有限元模型，得到所述晶胞单元的振动特征值方程；根据所述振动特征值方程，得到所述压电超材料薄板的第一振动带隙表达式；根据所述有限元模型、所述振动特征值方程和所述第一振动带隙表达式，构建所述晶胞单元材料拓扑优化的目标函数；根据所述目标函数，计算获得压电超材料薄板晶胞单元材料的最优布局。本发明提供的方法得到的第一带隙的宽度能实现最大化，在压电超材料薄板小尺寸下条件下实现宽带低频结构振动能量的高效收集。