振动与冲击

作者：宋汝君，单小彪，范梦龙，谢 涛

单位：（1.山东理工大学机械工程学院，淄博255049；2.哈尔滨工业大学机电工程学院，哈尔滨150001）

关键词：水流；涡激振动；压电俘能器；俘能

针对低速水流的能量收集问题，提出了一种复摆式涡激振动压电俘能器。该俘能器由压电悬臂梁与尾端圆柱平行连接组成，具有免予封装绝缘，振动响应大，易于在低速水流中产生涡激共振等优点。通过流-固-电耦合仿真分析和实验测试的方法，研究了水流流速对复摆式压电俘能器振动和俘能的影响规律。结果发现：俘能器的输出功率随负载电阻先增大后减小，存在最优电阻可使俘能器的输出功率最大。俘能器的振动幅值和功率输出均随流速的增大而先增大后减小，在涡激共振处出现最大值；振动频率整体随着流速的增大而增大，但在涡激共振区域，由于&ldquo;锁定&rdquo;，俘能器的振动频率基本保持在俘能器的固有频率处。俘能器输出功率随圆柱直径的增大而增大，但涡激振动速度也相应的提高。<br>

来源：2017年第19期

《振动与冲击》期刊编辑部

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