为检测复杂的海洋环境,通常将多种低功耗传感器放置在海洋中。海洋传感器大多采用较为传统的化学电池供电,传统化学电池存在供电持久性差、环境清洁性差、体积大等缺点。海洋环境不同于陆地环境,传感器并不便于回收。所以,一种可用于海洋低功耗传感器供电的新型供电装置成为近些年国内外学者研究的重点。海洋同空气一样,蕴含着巨大的振动能量。其中,海洋中的卡门涡街效应作为一种规律已知的振动方式,便能使压电材料发生振动而产生能量。同时,压电振动俘能作为一种供电持久、清洁无污染的技术,具有广阔的发展前景。本文首先分析了压电俘能器的研究背景及国内外研究现状,涡激振动理论的发展与研究现状,特别是涡激振动俘能装置的国内外研究现状。在总结国内外学者研究优缺点的基础上,提出一种基于卡门涡街的分段式压电俘能装置。其次,介绍了压电效应与压电材料的基本参数,正逆压电效应有关的四种压电方程,为后面压电振子的仿真提供理论基础。根据压电理论,建立了悬臂梁式单层压电振子模型及等效电路模型。对压电悬臂梁基板厚度与压电振子的输出电压、输出功率关系进行分析,并对外负载与输出功率的关系进行分析。然后,构建了流体力学控制方程及与圆柱绕流有关的无量纲数,简述了计算流体力学以及离散方程和湍流模型。在此基础上进行了圆柱绕流模型建模及仿真,并将仿真结果与之前学者的研究成果进行比对和分析。最后,分析了流固耦合理论与动网格理论。对卡门涡街作用下的柔性板进行建模与仿真,对柔性板的平均升力系数进行分析。进而对卡门涡街作用下压电振子进行建模与仿真,得到压电振子输出电压随不同长度的变化,以及输出功率随压电振子长度与外负载的变化,并得到了不同长度下压电振子不同时刻的挠度曲线。根据挠度曲线对压电振子进行分段,研究压电振子输出电压随不同长度的变化,以及输出功率随压电振子长度与外负载的变化,分析与未分段压电振子数据的异同点,得出本文结论。