随着全球绿色能源发展日新月异,从环境振动中俘获能量并为微机电系统供能已成为学术界和产业界研究开发的热点。压电俘能器具有加工难度低、俘能效果好且应用范围广等优势,因此备受研究人员的青睐。悬臂梁式压电俘能器仅在环境激振频率与其固有频率相近时才可产生可观的响应电压,而环境中激振频率一般较低,传统压电梁的固有频率远大于环境中激振频率,难以满足共振条件。为解决以上问题,本文以两种周期结构压电梁为研究对象,利用有限元软件分析其低频与宽频性能、力学性能和俘能性能,并探究其俘能性能的影响因素,这对设计超低频、宽频带、高性能的压电俘能器具有参考价值。本文的主要研究工作如下:（1）对单晶压电梁进行机电建模,推导出其输出电压的表达式,明确影响压电梁输出电压的因素。将压电梁的参数代入表达式,计算结果表明了激振频率在压电梁固有频率附近的必要性,为后文的研究提供理论依据。（2）利用有限元软件求解折叠梁和螺旋梁两种周期结构压电梁的低阶固有频率。讨论了段数对固有频率的影响,结果显示增加段数能降低两种梁的固有频率,拉近两种梁的邻阶固有频率,有效改善其环境振动俘能性能,当段数大于8时,折叠梁的低频性能相对较好,但螺旋梁的宽频性能优于折叠梁。（3）对比分析了两种周期结构压电梁与传统结构压电梁的强度、模态振型与应力和响应电压。结果表明传统梁虽强度优于周期结构梁,但其低频与宽频性能远不如周期结构梁,且响应电压也低于周期结构梁。同时讨论了段数对各项性能的影响,结果表明增加段数会增大周期结构梁承受的应力;改变段数不会改变梁的振型,且模态应力始终在两段梁的拐角处;螺旋梁的响应电压随段数的变化具有一定的周期性,折叠梁的响应电压随段数的变化呈现单调性。（4）探讨了压电片与基板厚度,梁的长度,质量块大小,质量块位置,夹持位置,压电片布置方式和梁中心轴间距对螺旋梁和折叠梁俘能性能的影响,并选用正交试验法对两种梁进行结构优化。结果表明,优化后螺旋梁和折叠梁的一阶固有频率分别降低了15.59%和27.34%,一阶响应电压分别提高了200.79%和173.33%。