饋能懸架壓電振子橫向振動分析.pdf

1、隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展與不可再生能源的不斷消耗，汽車的能源問題逐漸成為了汽車行業(yè)的熱門話題。發(fā)展新能源汽車和發(fā)展汽車的節(jié)能減排技術(shù)正逐漸成為汽車行業(yè)的研究熱點(diǎn)，能夠回收振動能量的壓電式饋能懸架也開始步入了人們的視線。在要求壓電式饋能懸架滿足懸架基本功能的同時，期望懸架具有較高的能量回收效率，即具有較高的機(jī)電轉(zhuǎn)換效率。作為壓電式饋能懸架的能量轉(zhuǎn)換構(gòu)件，壓電振子的能量轉(zhuǎn)換效率嚴(yán)重影響到懸架的能量轉(zhuǎn)換效率。本課題研究壓電振子的橫向振動特性，為

2、壓電饋能懸架的設(shè)計提供理論基礎(chǔ)。
　　以MATLAB軟件為計算工具，通過能量法與連續(xù)法分析壓電梁的固有頻率與振型；通過ANSYS有限元法分析壓電梁的固有頻率與振型。所分析的壓電梁類型包括無附著質(zhì)量塊的固支鉸支式壓電梁、有附著質(zhì)量塊的固支鉸支式壓電梁、有附著質(zhì)量塊的懸臂式壓電梁。根據(jù)分析，能量法、連續(xù)法與ANSYS有限元法得到的結(jié)果較為接近。
　　通過能量法分析了壓電梁的長度、寬度和厚度等尺寸對壓電梁固有頻率值的影響，分析了附

3、著質(zhì)量塊的位置和厚度對壓電梁固有頻率的影響。根據(jù)分析，壓電梁的長度和厚度對梁固有頻率的影響較大，寬度對梁固有頻率的影響較??；壓電層厚度與總厚度的比值為0.8時，壓電梁的固有頻率較小；附著質(zhì)量塊壓電梁的固有頻率受到質(zhì)量塊參數(shù)的影響，影響規(guī)律與壓電梁的振型有關(guān)。
　　本課題采用時間相關(guān)邊界條件法推導(dǎo)了固支鉸支式壓電梁在位移激勵下的位移與應(yīng)變響應(yīng)。根據(jù)時間相關(guān)邊界條件法分析了附著質(zhì)量塊的參數(shù)對壓電梁位移與應(yīng)變響應(yīng)的影響，分析了激勵頻率對