車路耦合振動(dòng)對(duì)壓電陶瓷機(jī)電轉(zhuǎn)換性能影響的研究.pdf

1、低成本、可持續(xù)的綠色能源（電池）是解決無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)和車載傳感網(wǎng)供電的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。而壓電發(fā)電裝置是一種能夠收集環(huán)境振動(dòng)能量，將機(jī)械能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，并具有抗干擾，綠色環(huán)保和持續(xù)性供電的優(yōu)勢(shì)。目前，國(guó)內(nèi)外對(duì)壓電發(fā)電裝置都做了相關(guān)的研究，但是對(duì)壓電發(fā)電裝置載體的研究卻很少。由于傳感網(wǎng)在軍用和民用裝備的強(qiáng)勁需求，作者研究了以軍用和民用最典型的裝備—車輛為載體的壓電發(fā)電裝置。
　　 壓電發(fā)電裝置的種類多種多樣，但是在收集低頻環(huán)境振動(dòng)能量

2、方面主要是采用懸臂梁結(jié)構(gòu)形式的壓電發(fā)電裝置?；谏鲜鲅芯刻攸c(diǎn)，做了如下工作:
　　 首先，作者建立了道路功率譜模型和車輛七自由度空間動(dòng)力學(xué)模型，分析了在車路耦合振動(dòng)下車身質(zhì)心振動(dòng)的加速度及其頻譜，并對(duì)比研究了路面等級(jí)和載貨質(zhì)量對(duì)車身質(zhì)點(diǎn)加速度和懸架與車身連接處加速度的影響。
　　 其次，以車身振動(dòng)的加速度及其頻譜為基礎(chǔ)，分析了壓電懸臂梁的機(jī)械能和電能之間的轉(zhuǎn)換機(jī)理，并且建立了壓電懸臂梁發(fā)電的理論模型。采用主動(dòng)設(shè)計(jì)的形式對(duì)

3、懸臂梁的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行了初步設(shè)計(jì)，仿真分析了基于車路耦合振動(dòng)的壓電懸臂梁的輸出電壓和激振頻率之間的關(guān)系，對(duì)比研究了懸臂梁各參數(shù)對(duì)輸出電壓和固有頻率的影響。
　　 最后，總結(jié)并分析了論文中得到的結(jié)論，結(jié)果表明:車身振動(dòng)一階固有頻率在1HZ-2HZ之間，路面激勵(lì)下車身的振動(dòng)主要為低頻振動(dòng)，其范圍在0HZ-20HZ，加速度極限值在0.2g-0.4g之間。要滿足車載壓電發(fā)電裝置的固有頻率在路面激勵(lì)下車身的振動(dòng)頻率范圍之內(nèi)，在滿足設(shè)計(jì)和