變截面壓電懸臂梁能量采集器在高斯白噪聲激勵(lì)下的穩(wěn)態(tài)統(tǒng)計(jì)特性研究

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摘要： 環(huán)境振動(dòng)是一種非周期、隨機(jī)的寬頻激勵(lì)，研究振動(dòng)能量采集器在環(huán)境振動(dòng)下的能量采集特性具有重要意義。本文采用改進(jìn)隨機(jī)平均法，求解了變截面壓電梁在高斯白噪聲激勵(lì)下的等效振幅、位移、速度的穩(wěn)態(tài)概率密度函數(shù)，位移與速度的聯(lián)合概率密度函數(shù)以及穩(wěn)態(tài)均方輸出電壓，隨后研究了變截面壓電梁的能量采集效能。結(jié)果表明：負(fù)載電阻一定時(shí)，截面系數(shù)β>0時(shí)的變截面壓電梁相比β=0時(shí)的等截面壓電梁有更好的穩(wěn)態(tài)均方輸出電壓；截面系數(shù)β>0時(shí)，隨著電阻電容乘積的倒數(shù)的增加，變截面壓電梁的均方電壓均呈現(xiàn)逐漸減小的趨勢，當(dāng)電阻電容乘積的倒數(shù)值一定時(shí)，β值越大，均方電壓也越高；隨著噪聲強(qiáng)度的增加，變截面壓電梁的均方電壓均呈現(xiàn)逐漸增大的趨勢，當(dāng)噪聲強(qiáng)度一定時(shí)，β值越大，均方電壓也越高。（剩余14833字）