对称式悬臂梁压电发电装置的设计与仿真

摘要

为解决单边压电悬臂梁结构的质量块集中于支架一侧,容易造成装置偏载并产生摆动的问题,设计了一种新型对称式悬臂梁压电发电装置.对其进行试验研究,得到了装置的固有频率和峰值发电电压.为研究该装置的发电性能,运用ANSYS有限元软件建立了压电振子的压电耦合模型,对其进行固有频率和发电电压的有限元计算,并将试验结果与有限元结果进行比较.在验证有限元模型正确性的基础上,分析了压电振子中悬臂梁的长度、宽度与厚度等结构参数对发电装置发电能力的影响规律.研究结果表明:增加悬臂梁的长度,减小宽度和厚度均可提高装置的发电性能.