刘 轩 吴义鹏 裘进浩 季宏丽

(南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室，南京 210016)

引言

压电材料所存在的正逆压电效应是应用最为广泛的一种机电耦合效应，基于这两种效应能实现机械能与电能之间的相互转换[1].压电材料因其正压电效应，即在外力作用下产生电荷的效应，常被应用在传感和能量俘获等领域.如刘客等[2]通过在螺栓球和杆件上外贴压电陶瓷片，有效地实现了对螺栓球节点内部螺栓连接松紧状态的识别和监测.曹东兴等[3]提出了一种新型流致振动附磁压电能量采集器，其在低速流体激励下具有良好的俘能效果.Zhang 等[4]、周生喜等[5]、Liu 等[6]和王军雷等[7]也分别从压电元件本身、非线性压电振子结构、接口电路甚至风致振动角度研究了基于正压电效应的振动能量俘获技术，以期在一些低功耗独立设备的自供电方面获得实际应用[8-10].

此外，压电材料因其在外电场作用下材料产生变形的效应即逆压电效应，常应用于驱动和振动控制等领域.如刘赵淼等[11]设计了一种用于生成均匀微滴的压电驱动式微滴喷射装置，通过压电材料带动柔性膜片振动，将液体从喷嘴中喷出生成微滴.唐冶等[12]利用压电材料对脉动旋转悬臂梁系统的振动进行控制，分析了旋转机构中各项参数对主动控制系统稳定性的影响.张顺琦等[13-14]设计了应用于压电悬臂梁振动主动控制的模糊逻辑控制器，优化了对压电智能结构进……