一种弯扭双重弹性耦合的阵列式集能器制造技术

本发明专利技术公开了一种弯扭双重弹性耦合的阵列式集能器，包括用于安装集能器和弹性支撑梁的第一支撑架和第二支撑架、用于回收能量的第一集能器和第二集能器、用于产生弹性耦合和扭转耦合效果的第一弹性支撑梁和第二弹性支撑梁。通过弹性支撑梁将弹性耦合和扭转耦合机制集成在一个单一的系统中，使集能器能够更灵活地进行协调同步。其中，扭转耦合机制可使集能器两端的固定平台产生一定的旋转，两个集能器的势能壁垒便可通过平台的旋转自动调整，则彼此间的匹配状态可以实现自动调节，实现了一种稳定的相干阱间运动的同步机制。本发明专利技术结构紧凑、简单准确、能量密度高、带宽扩展明显、压电功能材料利用率高等特点。

An Array Accumulator with Double Elastic Coupling of Bending and Torsion

The invention discloses an array type collector with dual flexural-torsional elastic coupling, which comprises a first support frame and a second support frame for installing the collector and the elastic support beam, a first collector and a second collector for recovering energy, and a first elastic support beam and a second elastic support beam for generating the effect of elastic coupling and torsional coupling. The elastic coupling and torsional coupling mechanism are integrated into a single system through the elastic support beam, which makes the collector more flexible to coordinate and synchronize. The twist coupling mechanism can make the fixed platforms at both ends of the collector rotate to a certain extent. The potential barriers of the two collectors can be adjusted automatically by the rotation of the platforms. The matching state between the two collectors can be adjusted automatically, and a stable synchronization mechanism for the motion between coherent wells can be realized. The invention has the advantages of compact structure, simple and accurate structure, high energy density, obvious bandwidth expansion and high utilization rate of piezoelectric functional materials.

【技术实现步骤摘要】
一种弯扭双重弹性耦合的阵列式集能器
本专利技术属于微型传感器
，特别涉及一种具备特殊结构支撑结构的阵列式的非线性压电能量回收器。
技术介绍
振动能量回收作为能量回收研究范畴内的一个重要研究前沿和热点，具备能量密度相对较大、分布范围广的特点。振动能量回收装置一般主要由机电换能单元、机械振子结构与接口电路三个部分组成，其中机电换能单元和机械振子结构可以视作一个发电机整体。早期的振动发电机一般采用线性的共振式结构，其最优性能在激励频率和共振频率相匹配时获得，当振动激励信号的频率偏离发电机的共振频率时，所回收的能量会急剧下降。而实际环境中，随着振动回收装置的应用场合的工作环境和状态的改变，振动激励也经常随之改变，线性的发电机不能够适应随时变动的振动激励，也就无法提供稳定功率输出。为了解决线性共振式振动能量回收装置在实际应用中的限制，宽带振动发电机随之被提出。宽带的振动发电机需要同时考虑大的工作带宽和高功率密度两方面的要求，其能量回收性能未必最优，然而拥有更强的适应性，在不同的激励条件能提供相对较好和稳定的功率回收输出。宽带振动发电机主要有共振可调式发电机、升频式发电机、多模发电机以及非本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种弯扭双重弹性耦合的阵列式集能器，其特征在于，包括用于安装集能器和弹性支撑梁的第一支撑架和第二支撑架、用于回收能量的第一集能器和第二集能器、用于产生耦合和扭转效果的第一弹性支撑梁和第二弹性支撑梁；所述第一集能器包括第一固支梁(3)，第一固支梁(3)的两侧分别设有第一惯性质量块(4)；第一固支梁(3)的一端通过夹具固定安装在第一夹具架(1)的顶端，另一端通过夹具固定安装在第二夹具架(5)的顶端；所述第二集能器包括第二固支梁(8)，第二固支梁(8)的两侧分别设有第二惯性质量块(9)；第二固支梁(8)的一端通过夹具固定安装在第一夹具架(1)的底端，另一端通过夹具固定安装在第二夹具架(5)的底端...

【技术特征摘要】
1.一种弯扭双重弹性耦合的阵列式集能器，其特征在于，包括用于安装集能器和弹性支撑梁的第一支撑架和第二支撑架、用于回收能量的第一集能器和第二集能器、用于产生耦合和扭转效果的第一弹性支撑梁和第二弹性支撑梁；所述第一集能器包括第一固支梁(3)，第一固支梁(3)的两侧分别设有第一惯性质量块(4)；第一固支梁(3)的一端通过夹具固定安装在第一夹具架(1)的顶端，另一端通过夹具固定安装在第二夹具架(5)的顶端；所述第二集能器包括第二固支梁(8)，第二固支梁(8)的两侧分别设有第二惯性质量块(9)；第二固支梁(8)的一端通过夹具固定安装在第一夹具架(1)的底端，另一端通过夹具固定安装在第二夹具架(5)的底端；所述第一固支梁(3)和第二固支梁(8)的两侧分别贴有一层压电材料；所述第一支撑架(10)包括两个对称设置的第一支架(10.1)，第一弹性支撑梁(11)的两端分别通过夹具固定安装在两个第一支架(10.1)上；第一夹具架(1)的中部通过夹具固定安装在第一弹性支撑梁(11)的中部；所述第二支撑架(6)包括两个对称设置的第二支架(6.1)，第二弹性支撑梁(7)的两端分别通过夹具固定安装在两个第二支架(6.1)上；第二夹具架(5)的中部通过夹具固定安装在第二弹性支撑梁(7)的中部；所述第一支架(10.1)、第二支架(7.1)、用于固定第一弹性支撑梁(11)和第二弹性支撑梁(7)两端的夹具均与振动源相连。2.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟群，张爽，袁忠鑫，秦刚，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51