石朝成李响袁天辰陆泽琦宋汉文陈立群†

（1.上海大学应用数学和力学研究所，上海 200072）（2.同济大学航空航天与力学学院，上海 200092）

双梁磁力压电振动能量采集器的实验和仿真*

石朝成1李响1袁天辰1陆泽琦1宋汉文2陈立群1†

（1.上海大学应用数学和力学研究所，上海 200072）（2.同济大学航空航天与力学学院，上海 200092）

基于非线性技术改善能量采集器的能量采集效果作用，本文研究了非线性磁力耦合的双悬臂梁压电振动能量采集器，该采集器由两条不同的固有频率悬臂梁与永磁体组成.本文给出双梁磁力耦合压电能量采集器模型并建立了动力学方程式，通过实验测试获取相关参数与拟合磁力公式，数值仿真分析了双梁固有频率比1∶1.2与1∶1.5和永磁体初始间距40mm与30mm的4种结构能量采集器的电压输出性能与频率特征.根据数值分析设计实验：外激励加速度3m／s2作用下，双梁磁力结构能量采集器比单梁线性结构多一个电压共振峰；双梁固有频率比为1∶1.5比双梁固有频率比1∶1.2的电压响应带宽宽；初始磁距30mm共振峰值分别为（12Hz，39.4V）与（18Hz，13.4V）比初始磁距40mm两电压共振峰高且电压共振峰峰之间的电压输出比其他组合结构高.

压电振动能量采集器，磁力，双梁固有频率比，初始磁距

引言

随着微电机系统（MEMS）与传感器网络广泛应用，其传统化学电池供能方式续航性差制约着其发展［1］.振动是自然界普遍存在的一种现象，振动型能量采集器能将自然界中的机械能转化为电能，可以代替化……