多稳定复合材料层板非线性振动及其宽频能源收集系统设计

项目名称： 多稳定复合材料层板非线性振动及其宽频能源收集系统设计

项目编号： No.11372087

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2013

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 戴福洪

作者单位： 哈尔滨工业大学

项目金额： 80万元

中文摘要： 基于压电材料的振动能量收集是能源收集研究最活跃的领域之一，而传统的线性振动能量收集系统难以适应振动频率不断发生变化的环境。多稳定复合材料层板具有多个稳定构型，其跨构型跳变临界点的振动特性可有效增加能量收集系统的能量输出和工作频带宽度。本项目将提出基于多稳定复合材料层板的宽频能源收集系统概念和设计方法。重点解决多稳定层合板的跨跳变临界点的分叉动力学行为分析问题，掌握多稳定层合板在不同振动激励下动力学响应的分析方法；建立多稳定层合板和压电材料的力电耦合模型，发展并掌握非线性宽频能量收集系统的能量收集效率预报模型；解决压电陶瓷与多稳定复合材料层合板的粘接界面设计方法以及复合工艺；掌握该能量收集系统的优化理论以及关键参数的优化模型。通过对非线性能量收集系统的系统研究，为其在多种振动环境中的匹配设计和应用奠定理论基础并提供分析方法。

中文关键词： 多稳定；复合材料层板；能量收集；压电陶瓷；非线性振动

英文摘要： The vibration energy harvesting technology based on piezoelectric materials is one of the hot topics in the energy harvesting. However, the conventional linear vibration energy harvesting system is hard to be adaptive in the different environment. The mul

英文关键词： Multi-stable；Composite Laminates；Energy harvesting；PZT；Nonlinear vibration