實(shí)驗(yàn)名稱(chēng)：壓電陶瓷疲勞結(jié)構(gòu)實(shí)驗(yàn)分析

研究方向：隨著科技的不斷發(fā)展，能量的獲取越來(lái)越廣闊。從環(huán)境振動(dòng)中直接俘獲能量的壓電俘能器成為近年來(lái)研究的熱點(diǎn)。本研究是通過(guò)分析壓電俘能單元的輸出特性與結(jié)構(gòu)參數(shù)的理論關(guān)系，從壓電陶瓷層的厚度和懸營(yíng)梁的表面形狀兩個(gè)方面對(duì)壓電俘能單元的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)。再?gòu)膲弘姴牧掀诮嵌?，分析壓電陶瓷的疲勞與壓電俘能單元的振幅之間的理論關(guān)系，進(jìn)一步對(duì)壓電俘能單元結(jié)構(gòu)的可靠性進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)。以提高壓電俘能單元的效率。

實(shí)驗(yàn)?zāi)康模簭膲弘娞沾傻碾娖趤?lái)分析壓電俘能單元的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，通過(guò)實(shí)驗(yàn)結(jié)合仿真數(shù)據(jù)和理論數(shù)據(jù)對(duì)壓電陶瓷電疲勞影響進(jìn)行驗(yàn)證和分析。

測(cè)試設(shè)備：信號(hào)發(fā)生器、ATA-3040B功率放大器、信號(hào)分析儀、示波器、壓電俘能器、激振臺(tái)等。

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：通過(guò)試驗(yàn)測(cè)得壓電俘能單元分別在加速度幅值為2m/s、4m/s、6m/s時(shí)的固有頻率隨循環(huán)加載次數(shù)的關(guān)系曲線，來(lái)分析加速度幅值對(duì)壓電俘能單元固有頻率的影響。俘能單元的材料參數(shù)如表3.5所示，結(jié)構(gòu)尺寸如表3.6所示。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果：

從圖3.19可以看出，當(dāng)激振加速度為2m/s*s時(shí)，俘能單元的固有頻率幾乎沒(méi)有變化;而當(dāng)激振加速度為4m/s*s時(shí)，俘能單元的固有評(píng)論隨激振時(shí)間而減小，并且當(dāng)激振加速度為6m/s*s時(shí)，固有頻率的減小速度更快。通過(guò)計(jì)算，加速度為2m/s*s時(shí)的振幅與外加電場(chǎng)為1.5E,時(shí)的振幅等效，加速度為4m/s*s,的等效電場(chǎng)為1.55E，加速度為6m/s的等效電場(chǎng)為1.6E。

功率放大器推薦：ATA-3040C

圖：ATA-3040C功率放大器指標(biāo)參數(shù)

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