俘能器即能量采集器，它可以将周围环境中存在的能量俘获并且转化成电能，为微电子系统提供能量。采用磁致伸缩材料Terfenol-D和压电材料PZT能制作出多种结构（PMP、MPM等结构）的俘能器件。该俘能系统由电磁铁、俘能器件和亥姆霍兹线圈三部分组成。俘能器件的磁致伸缩层沿长度方向磁化，压电层沿厚度方向极化，Terfenol-D和PZT都工作在纵向振动模式下，俘能器件处于亥姆霍兹线圈中的交替变化的磁场中，电磁铁置于亥姆霍兹线圈两端并为器件提供偏置磁场。亥姆霍兹线圈中的交变磁场使俘能器件中的Terfenol-D内部磁场发生变化,从而引起磁致伸缩层产生应变，该应变传输到PZT上，使得压电层上下表面感应出电荷，进而产生电输出，最终实现了磁场能-机械能-电能的转换。本文假定将磁电层合板置于自由边界条件下，通过计算得出磁电耦合系数、负载阻抗、频率及磁电电压转化系数间的关系，同时也得出了能量密度及能量转化效率与负载阻抗间的关系，并通过给定参数计算得出相应的关系图。本文利用Comsol软件强大的二次开发功能，即Comsol的PDE自定义功能进行模拟分析磁电层合结构的磁电效应。通过输入几何模型、导入自定义方程、设置材料参数、设置边界条件、划分网格，从而建立有限元模型并进行计算。通过有限元计算，本文得出试件的高阶谐振频率及其磁电电压转化系数都与实验结果基本保持一致。本文中的实验制备了层合结构俘能器件，构建了磁电效应的俘能试验系统，并对俘能器件的磁电电压转化系数进行了实测。通过取得的实验数据和之后的有限元分析结果进行对比可表明有限元分析可以较准确地预测结构的谐振频率和磁电电压转化系数的变化趋势，并为此类结构的设计和优化提供依据。通过以上实验，可以得出本文所用试件的最优偏置磁场在300Oe~450Oe之间。