端部质量块对悬臂梁型挠曲电俘能器性能的影响

端部质量块对悬臂梁型挠曲电俘能器的性能具有显著的影响.以电吉布斯自由能为基础,基于Euler-Bernoulli梁模型,利用挠曲电材料的变分方法,推导带端部质量块的挠曲电俘能器结构的机电耦合动力学控制方程和相应的力电边界条件;利用分离变量法推导结构在短路条件下的振型正交条件和归一化振型参数;结合模态叠加法推导出挠曲电俘能器在外加简谐激励条件下位移和电势响应的解析形式.数值分析结果表明,端部质量块质量的增加和尺寸的减小可以提高俘能器输出功率并降低其共振频率,并且具有调节挠曲电俘能器最优外加电阻负载的功能.此外,当端部质量块尺寸一定时,端部质量块的质量越大,采用质点模型分析所带来的误差越明显.

基于挠曲电效应的悬臂梁式微俘能器动态响应特性研究

本文针对挠曲电俘能技术的发展需要,研究悬臂梁式挠曲电俘能器的动态响应特性,发展有效的理论分析方法,建立悬臂梁式挠曲电俘能器的理论模型,揭示挠曲电效应、尺寸效应、阻尼和质量块等因素对俘能特性的影响规律,确立提高俘能器输出功率的方法。