【摘 要】
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提出一种利用压电叠堆进行机电能量转换的压电发电装置,并采用压电振动理论和杆的波动理论建立了发电装置的机电耦合分析模型以及输出电压、电流与压电叠堆受力之间的关系表
【基金项目】
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浙江省自然科学基金资助项目(Y1080037);浙江省教育厅科研项目(20070636)
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提出一种利用压电叠堆进行机电能量转换的压电发电装置,并采用压电振动理论和杆的波动理论建立了发电装置的机电耦合分析模型以及输出电压、电流与压电叠堆受力之间的关系表达式。基于该模型研究了压电叠堆结构尺寸、材料参数、外力激振频率和幅值、系统惯性质量和弹簧刚度等对装置发电性能的影响规律。研究结果表明:外力激振幅值越大,压电叠堆产生的输出电压也大,当激振信号频率与装置的谐振频率一致时,发电装置的输出电压、输出电流达到最大;在激振信号频率一定的情况下,当压电叠堆的长度和截面面积满足其频率方程时,压电叠堆将产生谐振,此时,其输出电压、输出电流最大;当发电装置的负载与其阻抗匹配时,发电装置的机电转换效率达到最大。
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