随机振动激励下的压电俘能器发电性能模拟与分析

随机振动激励下的压电俘能器发电性能模拟与分析

论文摘要

对一种悬臂梁结构车载压电俘能器发电性能进行了研究。建立了两自由度1/4车辆垂向振动模型,使用仿真软件MATLAB/Simulink分析了路面随机激励下的车体振动响应,并以此作为激励源作用于压电俘能器上,使用有限元法分析了俘能器基频、外接负载、车速、路面不平度对俘能器输出电压、电流和功率的影响关系。结果表明,当俘能器基频与车辆系统固有频率相匹配时,俘能器可以获得更高的输出电压。增加负载阻抗值,俘能器输出电压增加、输出电流减小,存在一个最优负载阻抗(约为200 kΩ)使俘能器输出功率达到最大。负载阻值相同时,提高车速和增加路面不平度系数均可以使俘能器获得更高的输出功率。当车辆以10 m/s速度行驶在B级路面上时,压电俘能器最大输出功率可到达0.5 mW。

论文目录

  • 1 路面-车辆系统垂向振动分析
  • 2 路面-车辆系统垂向振动仿真模拟
  • 3 压电俘能器结构及电性能分析
  •   3.1 压电俘能结构
  •   3.2 有限元模型
  •   3.3 分析结果
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 王红艳,苗凤娟,孙志龙,荆丽秋

    关键词: 路面不平度,车辆模型,随机振动,压电梁

    来源: 传感技术学报 2019年03期

    年度: 2019

    分类: 信息科技,工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业

    单位: 齐齐哈尔大学机电工程学院,齐齐哈尔大学通信与电子工程学院

    基金: 黑龙江省留学归国人员科学基金项目(LC2017028),黑龙江省省属高等学校基本科研业务费科研项目(135209229),国家级大学生创新训练计划项目(201810232021)

    分类号: TM619

    页码: 357-361

    总页数: 5

    文件大小: 1870K

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