基于壓電材料的振動(dòng)能量收集理論及其結(jié)構(gòu)分析.pdf

1、l的學(xué)位或證書而使用過(guò)的材料。與我一同工作的同志對(duì)本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說(shuō)明并表示了謝意。學(xué)位論文作者簽名：壺巫選日期：印i!：墨!r關(guān)于學(xué)位論文使用授權(quán)的說(shuō)明本人完全了解華北電力大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，即：①學(xué)校有權(quán)保管、并向有關(guān)部門送交學(xué)位論文的原件與復(fù)印件；②學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印或其它復(fù)制手段復(fù)制并保存學(xué)位論文；③學(xué)?？稍试S學(xué)位論文被查閱或借閱；④學(xué)?？梢詫W(xué)術(shù)交流為目的，復(fù)制贈(zèng)送和交換學(xué)位論文；⑤同

2、意學(xué)校可以用不同方式在不同媒體上發(fā)表、傳播學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容。(涉密的學(xué)位論文在解密后遵守此規(guī)定)作者簽名：日遜汐D。、tS導(dǎo)師簽名：日期：望!竺：墨：：f川IIIflrIlllflIllIIIIIJ些!!皇壟奎堂堡主堂垡笙壅：Y1797018摘要新一代傳感技術(shù)的發(fā)展較大程度上依賴于改進(jìn)微電子器件的無(wú)線供能技術(shù)，即直接從環(huán)境中提取能量。壓電能量收集器是利用環(huán)境振動(dòng)誘導(dǎo)壓電結(jié)構(gòu)變形，引起材料內(nèi)部的正負(fù)電荷中心分離，從而產(chǎn)生極化電壓。

3、它因具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不發(fā)熱、無(wú)電磁干擾、無(wú)污染、易于加工制作和實(shí)現(xiàn)機(jī)構(gòu)的微小化、集成化等優(yōu)點(diǎn)而引起了廣泛的關(guān)注。為制造出能在低頻環(huán)境下使用且具有較高功率輸出的能量收集器，本文建立了壓電懸臂梁式振動(dòng)能量收集器的模型，針對(duì)其關(guān)鍵部件一壓電懸臂梁進(jìn)行了理論分析與仿真分析，并深入分析了壓電懸臂梁結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)與諧振頻率、輸出電壓之間的關(guān)系，為壓電振子的尺寸優(yōu)化設(shè)計(jì)提供依據(jù)。關(guān)鍵詞：壓電懸臂梁，振動(dòng)能量收集，諧振頻率，有限元分析，PZTABSTRA

4、CTThedevelopmentsofnewgenerationsensortechnologyrelysignificantlyontheimprovementofwirelesspowersupplytechnologyinmicroelectronicdevicesInfact，energytosupplymicroelectronicdevicescanbescavengeddirectlyfromlatentpowersour

5、ceofenvironmentThepiezoelectricityenergycollectorisdistortspiezoelect“citystructureusingtheambientvibrationinduction，causesthematerialinteriorpositiveandnegativeelectricchargecenterseparation，thusproducesthepolarizingvol

6、tageBecauseofsimplestructure，nofevernoelectromagneticinterference，pollutionfree，easytomanufactureandrealizationofthesmallbodies，andtheintegrationoftheadvantages，piezoelectricenergyharvesterhasattractedwideattentionInorde

7、rtoimplementadeviceofhighpoweroutputandworkunderthenaturalenvironment，thisaIrticlehasestablishedthepiezoelectriccantilevermodelforvibrationalenergyharvestingTheoreticalanalysisandANSYSfiniteelementanalysiswerecarriedon，i

8、nviewofitskeycomponent—piezoelectricbeam，includingitsenergyconversionprocess，resonancefrequencysolutionandoutputYuanQiujie(MaterialScience)DirectedbyProfHeQingKEYWORDS：piezoelectriccantilevervibrationalenergyharvesting，r