兵器装备工程学报

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稿件标题: 风致及振动环境下压电俘能器的设计与研究
稿件作者: 尚杰,高世桥,金磊,熊雷,孙要强
DOI: 10.11809/bqzbgcxb2023.10.002
科学编辑: 汪国胜 博士(中国北方车辆研究所研究员级高工)
栏目名称: 振动、冲击与噪声控制专栏
关键词: 子弹药;风致环境;振动环境;压电俘能器;输出性能
文章摘要: 针对子弹药的自供能问题,设计了一种风致及振动环境下的压电俘能器,对子弹药平时和战时的自俘能技术进行了研究。基于压电效应方程和集总参数法对压电俘能器进行理论模型分析,得到了振动环境和风致环境下输出电压的理论值。制作了实验样机,分别测试了压电俘能单元的振动特性和在风致环境下的输出性能,对比理论值,验证了理论模型的有效性。同时,探究了振动频率、风速和扇叶角度对于压电俘能单元输出性能的影响。实验结果表明压电俘能结构的谐振频率为43 Hz,最佳负载为170 kΩ。当扇叶角度为30°时,压电俘能器的输出性能最佳,发生谐振时输出电压峰值可以达到22 V,最大输出功率为1.38 mW,在15 m/s的风速下,输出电压为2.56 V。
引用本文格式: 尚杰,高世桥,金磊,等.风致及振动环境下压电俘能器的设计与研究[J].兵器装备工程学报,2023,44(10):10-16.
SHANG Jie, GAO Shiqiao, JIN Lei, et al.Design and research of piezoelectric energy harvester in wind induced and vibration environment[J].Journal of Ordnance Equipment Engineering,2023,44(10):10-16.
刊期名称: 2023年10期
出版时间: 2023年10月
上线时间: 2023年10月28日
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