两级阶梯变厚梁式弯曲电俘能器

功率密度提升93.9倍

通过阶梯变厚度悬臂梁结构设计,大幅降低谐振频率并实现功率密度数量级提升,为弯曲电俘能器走向应用提供新方案。

Shasha, Yang · Qihao, Yang · 张春利 · Kong Y.F. · Li, Yuanyuan · Tianjian, Lu · Shen, Cheng

International Journal of Smart and Nano Materials 2025

参数信息

一阶固有频率降低幅度
71.8 %
功率密度提升倍数
93.9

技术优势

功率密度提升93.9倍

相比均匀梁,阶梯变厚度结构使相同激励下的功率密度提高近两个数量级。

谐振频率降低71.8%

一阶固有频率大幅下降,使器件更容易在常见低频振动环境中达到谐振,从而拓宽有效工作频带。

存在最佳匹配阻抗

在该阻抗附近功率密度随弯曲电层厚度减小而增大,表现出显著的尺寸效应,为负载匹配提供了明确依据。

应用场景