准零刚度磁-压电双功能装置

隔振起点降至~7.45Hz 俘能~0.6mW

利用磁斥力诱导准零刚度，同时实现低频隔振与显著增强的压电俘能，一台装置完成两项功能。

Zhang, Wenqiang · Cong, Moyue · 董为 · 李剑锋

Mechanical Systems and Signal Processing 2026

参数信息

隔振起始频率

7.45 Hz

最大输出功率

0.6 mW

技术优势

隔离起始频率减半

磁斥力产生准零刚度，使隔振起始频率约7.45 Hz，比传统线性隔振器降低约50%。

力传递率大幅下降

在隔振区，峰值力传递率显著降低，意味着更少振动能量传到被保护对象。

俘能功率提升3.5倍

低频激励下最大输出功率约0.6 mW，较单纯悬臂梁式俘能器提高约350%。

应用场景

• 精密仪器隔振：低频起始频率低且力传递率小，适合隔离精密设备的低频微振动。
• 自供能无线传感：低频俘能功率可达0.6 mW，可为无线传感器节点供电，摆脱电池依赖。
• 柔性/可穿戴振动能量收集：装置基于悬臂梁结构，可小型化并适应人体运动等低频振动环境。