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驻极体静电能量采集器的结构优化
1
作者
贺鹏飞
杨晓雅
+2 位作者
马星晨
张晓青
戴瑛
《同济大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第9期1371-1376,1384,共7页
设计了基于高弹驻极体膜的可变电容静电能量采集器,通过有限元仿真模型研究了器件结构参数对输出功率的影响。制备并表征了优化结构的器件,实验和数值计算结果吻合。通过调节驻极体膜的预拉伸状态和振子的质量能够改变结构刚度和谐振频...
设计了基于高弹驻极体膜的可变电容静电能量采集器,通过有限元仿真模型研究了器件结构参数对输出功率的影响。制备并表征了优化结构的器件,实验和数值计算结果吻合。通过调节驻极体膜的预拉伸状态和振子的质量能够改变结构刚度和谐振频率,进而影响能量采集器的输出功率。结果表明:由大小和面电荷密度分别为30 mm×10 mm和0.6 mC·m^-2的高弹氟化乙丙烯(FEP)驻极体膜、深度为4.0 mm的V型感应电极,以及质量为0.06 g振子构成的能量采集器,在1g(g为重力加速度)正弦加速度激励和20 Hz谐振频率下的输出功率高达870μW。
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关键词
静电能量采集器
高弹驻极体膜
结构优化
下载PDF
职称材料
MEMS复合式振动能量采集器(英文)
被引量:
8
2
作者
张杨键
伞海生
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第6期1262-1266,共5页
介绍了一种结合了压电式能量采集与静电式能量采集原理的复合式振动能量采集器。其结构通过有限元分析软件的优化设计,得到了期望的低频共振频率。为了预测这个复合式振动能量采集器的性能,建立了解析模型,在此基础上使用MATLAB/SI MUL...
介绍了一种结合了压电式能量采集与静电式能量采集原理的复合式振动能量采集器。其结构通过有限元分析软件的优化设计,得到了期望的低频共振频率。为了预测这个复合式振动能量采集器的性能,建立了解析模型,在此基础上使用MATLAB/SI MULINK进行了数值模拟。模拟结果显示,在某些特定的频率范围内,这种复合式振动能量采集器能够提供比其他两种能量采集器更高的输出功率。对于固有频率为282 Hz的器件结构,仿真发现复合式设计的输出功率可达4.85μW,两倍于电容式设计的输出功率2.11μW。
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关键词
压电
能量
采集器
静电能量采集器
复合式
能量
采集器
微机电系统
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职称材料
题名
驻极体静电能量采集器的结构优化
1
作者
贺鹏飞
杨晓雅
马星晨
张晓青
戴瑛
机构
同济大学航空航天与力学学院
同济大学物理科学与工程学院
出处
《同济大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020年第9期1371-1376,1384,共7页
基金
国家自然科学基金(61761136004)。
文摘
设计了基于高弹驻极体膜的可变电容静电能量采集器,通过有限元仿真模型研究了器件结构参数对输出功率的影响。制备并表征了优化结构的器件,实验和数值计算结果吻合。通过调节驻极体膜的预拉伸状态和振子的质量能够改变结构刚度和谐振频率,进而影响能量采集器的输出功率。结果表明:由大小和面电荷密度分别为30 mm×10 mm和0.6 mC·m^-2的高弹氟化乙丙烯(FEP)驻极体膜、深度为4.0 mm的V型感应电极,以及质量为0.06 g振子构成的能量采集器,在1g(g为重力加速度)正弦加速度激励和20 Hz谐振频率下的输出功率高达870μW。
关键词
静电能量采集器
高弹驻极体膜
结构优化
Keywords
electrostatic energy harvester
high elastic electret film
structure optimization
分类号
O59 [理学—应用物理]
O327 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
MEMS复合式振动能量采集器(英文)
被引量:
8
2
作者
张杨键
伞海生
机构
厦门大学萨本栋微机电研究中心
出处
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009年第6期1262-1266,共5页
基金
Supported by the National Natural Science Foundation of China (Grant No .50575191)
the Scienceand Technology Programof Xiamen (Grant No .3502Z20063006)
文摘
介绍了一种结合了压电式能量采集与静电式能量采集原理的复合式振动能量采集器。其结构通过有限元分析软件的优化设计,得到了期望的低频共振频率。为了预测这个复合式振动能量采集器的性能,建立了解析模型,在此基础上使用MATLAB/SI MULINK进行了数值模拟。模拟结果显示,在某些特定的频率范围内,这种复合式振动能量采集器能够提供比其他两种能量采集器更高的输出功率。对于固有频率为282 Hz的器件结构,仿真发现复合式设计的输出功率可达4.85μW,两倍于电容式设计的输出功率2.11μW。
关键词
压电
能量
采集器
静电能量采集器
复合式
能量
采集器
微机电系统
Keywords
piezoelectric power generator
capacitive power generator
hybrid micro power generator
MEMS
分类号
TN384 [电子电信—物理电子学]
TN712 [电子电信—电路与系统]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
驻极体静电能量采集器的结构优化
贺鹏飞
杨晓雅
马星晨
张晓青
戴瑛
《同济大学学报(自然科学版)》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2020
0
下载PDF
职称材料
2
MEMS复合式振动能量采集器(英文)
张杨键
伞海生
《光学精密工程》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2009
8
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职称材料
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