压电能量采集器

输出功率增9倍

通过等几何拓扑优化同时设计纤维角度与压电材料分布，实现宽带谐振响应。

Cao, Yajun · 黄怀纬

European Journal of Mechanics, A/Solids 2023

参数信息

输出功率提升倍数

9

二阶输出功率幅值提升倍数

14

谐振峰数量

2

技术优势

输出功率可提9倍

通过优化压电材料分布与纤维角度，在最优电阻下输出功率比初始模型提高9倍。

能实现宽带谐振

通过引入复合材料可设计性，优化设计在预定频率范围内产生两个谐振峰，拓宽了高效能量采集频带。

二阶功率提升14倍

在宽带设计中，优化后的二阶输出功率幅值比基准模型高14倍，显著增强了低频或次级谐振处的能量采集能力。

应用场景

• 自供能传感器：为传感器提供持续电能，免去电池更换。
• 振动能量采集：在宽频带内高效采集环境振动能量。
• 无线传感节点：支撑无线节点自主供电，降低维护成本。