等强度梁式压电振动能量收集器制造技术

本发明专利技术提供了一种等强度梁式压电振动能量收集器，由基座、等强度压电层合梁与质量块构成。该振动能量收集器的压电悬臂梁采用等强度压电层合梁设计，等强度压电层合梁的抗弯截面系数随着弯矩的变化而变化，在弯矩较大处采用较大截面，在弯矩较小处采用较小截面；等强度压电层合梁的各截面的最大正应力都相等，且都等于压电材料的许用应力。本发明专利技术能够充分利用压电材料，提高振动能量收集器的能量密度，并且结构简单，制作及安装均十分方便。

Equal strength beam piezoelectric vibration energy harvester

The invention provides an equal strength beam type piezoelectric vibration energy collector, which consists of a base, an equal strength piezoelectric laminated beam and a mass block. The vibration energy collector of piezoelectric cantilever beam with equal strength of piezoelectric laminated beam design, section modulus in bending strength of piezoelectric laminated beam changes with the change of the bending moment and bending moment in the relatively large a large cross-section, with smaller section in the smaller moment; the maximum cross section strength of piezoelectric laminated beam the normal stresses are equal, and equal to the allowable stress of piezoelectric materials. The present invention can make full use of piezoelectric material, improve the energy density of vibration energy collector, and has simple structure, and is convenient to manufacture and install.

【技术实现步骤摘要】
等强度梁式压电振动能量收集器
本专利技术涉及能量采集领域，特别涉及一种将振动能量转换为电能的压电振动能量采集装置。
技术介绍
由于振动能量收集器的体积小、寿命长、能量密度高、无污染等特点，随着自供能无线物联网技术及MEMS(micro-electro-mechanicalsystem)等低功耗电子设备的快速发展，振动能量收集受到了广泛的关注，振动能量收集技术亦迅速发展。振动能量收集，不仅能给MEMS供电，在特定场合还可以提高能量的利用效率、降低有害的振动，因此其在结构健康监测、航空航天等许多领域获得了重要的应用。然而，目前所存在的压电式振动能量收集器的均为等截面梁。对于等截面压电悬臂梁，不同截面上的最大正应力不同，在弯矩为最大值的截面上，最大弯曲正应力最大，其余各截面上弯矩较小，截面的最大弯曲正应力也就较低，压电材料没有物尽其用；而且，等截面悬臂梁的刚度较大。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术的目的在于提供一种等强度梁式压电能量收集器，该能量采集器能将振动能量转换为电能，具有结构简单、安装方便、压电材料利用率充分等优点。下面结合附图详细说明本专利技术的结构，包括组成部分，各组成本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种等强度梁式压电振动能量收集器，其特征在于，由基座、等强度压电层合梁与质量块构成；等强度压电层合梁的抗弯截面系数随着弯矩的变化而变化，在弯矩较大处采用较大截面，在弯矩较小处采用较小截面；各截面的最大正应力都相等，且都等于压电材料的许用应力；等强度梁压电层合梁由上压电材料层，下压电材料层，变截面金属基板构成。

【技术特征摘要】
1.一种等强度梁式压电振动能量收集器，其特征在于，由基座、等强度压电层合梁与质量块构成；等强度压电层合梁的抗弯截面系数随着弯矩的变化而变化，在弯矩较大处采用较大截面，在弯矩较小处采用较小截面；各截面的最大正应力都相等，且都等于压电材料的许用应力；等强度梁压电层合梁由上压电材料层，下压电材料层，变截面金属基板构成。2.根据权利要求1所述的等强度梁式压电振动能量收集器,其特征在于，所述的基座用于安装等强度压电层合梁。3.根据权利要求1所述的等强度梁式压电振动能量收集器,其特征在于，所述的上压电材料层与下压电材料层，通过不导电粘结胶粘结在变截面金属基板上，压电材料层为振动能量收集器的能量转换单元。4.根据权利要求1所述的等强度梁式压电振动能量收集器,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘延彬，姜媛媛，梁喆，辛元芳，
申请(专利权)人：安徽理工大学，
类型：发明
国别省市：安徽,34