實驗名稱：壓(ya)電陶(tao)瓷疲(pi)勞結構(gou)實驗分(fen)析

　　研究方向：隨著科技的(de)(de)(de)不斷發(fa)展，能(neng)量的(de)(de)(de)獲(huo)取越來(lai)越廣闊。從(cong)環境振動中(zhong)直接俘(fu)獲(huo)能(neng)量的(de)(de)(de)壓電(dian)(dian)(dian)俘(fu)能(neng)器成為近年(nian)來(lai)研(yan)究(jiu)的(de)(de)(de)熱點(dian)。本研(yan)究(jiu)是通(tong)過分析(xi)壓電(dian)(dian)(dian)俘(fu)能(neng)單(dan)元的(de)(de)(de)輸出特性(xing)與(yu)結(jie)構(gou)(gou)參數的(de)(de)(de)理論關(guan)系，從(cong)壓電(dian)(dian)(dian)陶瓷層的(de)(de)(de)厚(hou)度(du)和懸營梁的(de)(de)(de)表面(mian)形狀兩個(ge)方面(mian)對壓電(dian)(dian)(dian)俘(fu)能(neng)單(dan)元的(de)(de)(de)結(jie)構(gou)(gou)進行了結(jie)構(gou)(gou)優化設計(ji)。再從(cong)壓電(dian)(dian)(dian)材料疲(pi)勞(lao)角(jiao)度(du)，分析(xi)壓電(dian)(dian)(dian)陶瓷的(de)(de)(de)疲(pi)勞(lao)與(yu)壓電(dian)(dian)(dian)俘(fu)能(neng)單(dan)元的(de)(de)(de)振幅(fu)之(zhi)間的(de)(de)(de)理論關(guan)系，進一步對壓電(dian)(dian)(dian)俘(fu)能(neng)單(dan)元結(jie)構(gou)(gou)的(de)(de)(de)可靠性(xing)進行了優化設計(ji)。以提高壓電(dian)(dian)(dian)俘(fu)能(neng)單(dan)元的(de)(de)(de)效率。

　　實驗目的：從壓電(dian)(dian)陶瓷(ci)的電(dian)(dian)疲勞來分析壓電(dian)(dian)俘(fu)能單元的結(jie)構(gou)設計(ji)，通(tong)過實驗結(jie)合仿真數據(ju)和理(li)論數據(ju)對壓電(dian)(dian)陶瓷(ci)電(dian)(dian)疲勞影(ying)響進行(xing)驗證和分析。

　　測試設備：信號發生器、ATA-3040B功率放大(da)器、信號分析儀、示(shi)波器、壓電俘能器、激振臺等。

　　實驗過程：通(tong)過試驗(yan)測(ce)得(de)壓(ya)電俘能(neng)(neng)單(dan)元分(fen)(fen)別在加(jia)速(su)度(du)幅值為(wei)2m/s、4m/s、6m/s時的(de)固有(you)頻率隨循環加(jia)載次數的(de)關系曲線，來分(fen)(fen)析加(jia)速(su)度(du)幅值對壓(ya)電俘能(neng)(neng)單(dan)元固有(you)頻率的(de)影響。俘能(neng)(neng)單(dan)元的(de)材料參數如表(biao)3.5所示，結構尺寸如表(biao)3.6所示。

　　實驗結果：

　　從圖3.19可以(yi)看出，當(dang)激(ji)振(zhen)(zhen)加(jia)(jia)速(su)度(du)(du)為(wei)2m/s*s時(shi)，俘(fu)能(neng)單元的(de)(de)固(gu)有頻(pin)率幾乎沒有變化(hua);而(er)當(dang)激(ji)振(zhen)(zhen)加(jia)(jia)速(su)度(du)(du)為(wei)4m/s*s時(shi)，俘(fu)能(neng)單元的(de)(de)固(gu)有評論隨(sui)激(ji)振(zhen)(zhen)時(shi)間(jian)而(er)減小，并且當(dang)激(ji)振(zhen)(zhen)加(jia)(jia)速(su)度(du)(du)為(wei)6m/s*s時(shi)，固(gu)有頻(pin)率的(de)(de)減小速(su)度(du)(du)更快。通過計(ji)算，加(jia)(jia)速(su)度(du)(du)為(wei)2m/s*s時(shi)的(de)(de)振(zhen)(zhen)幅與外加(jia)(jia)電(dian)(dian)場為(wei)1.5E,時(shi)的(de)(de)振(zhen)(zhen)幅等(deng)(deng)效(xiao)，加(jia)(jia)速(su)度(du)(du)為(wei)4m/s*s,的(de)(de)等(deng)(deng)效(xiao)電(dian)(dian)場為(wei)1.55E，加(jia)(jia)速(su)度(du)(du)為(wei)6m/s的(de)(de)等(deng)(deng)效(xiao)電(dian)(dian)場為(wei)1.6E。

　　功率放大器(qi)推(tui)薦：ATA-3040C

　　圖：ATA-3040C功率放大器指標參數

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