杨智诚，刘爱荣，何运成，傅继阳

（1.仲恺农业工程学院城乡建设学院，广州 510225；2.广州大学风工程与工程振动研究中心，广州 510006）

0 引言

随着微电子技术的发展，大量微传感器和低功率无线电传输模块已经在工程结构中广泛应用，体现在工程结构施工、健康监测和运维管理等方面，极大促进了施工与监测技术的发展［1］。然而，在实际工程中，上述电子器件用量大且布置分散，难以实现对器件长期稳定的供电。目前，在实际工程中采用的供电方式主要为化学电池供电和集中电源供电，但化学电池的能量密度底、寿命短，无法提供长期稳定的电能，而集中电源供电更是因为布线和安装等问题实施起来困难重重。与上述供电模式相比，基于环境振动能采集技术的自驱动供电模式具有清洁环保、稳定可循环等特点，能够持续稳定地为电子器件提供电能，在结构工程中具有非常重要的应用价值。

环境振动能广泛存在于工程环境中，若转化成电能利用将是一个优质的电源。然而，在实际环境中，一个稳定的振动源是几乎不存在的，环境振动通常包含不同频率上的多个峰值，这些峰值经常是时变和随机的，而每一个峰值都可以看作是一次能量冲击，例如车辆高速行驶引起桥梁振动，波浪拍打岸筑物，都属于瞬间的能量冲击，因此对现实环境中的冲击能量进行收集利用，具有深远的现实意义。

目前，国内外有关振动能采集器的研究十分广泛，其中非线性振动技术是能量采集领域的关键技术之一。……