基于相干共振的环境振动与噪声能量获取

项目名称： 基于相干共振的环境振动与噪声能量获取

项目编号： No.11172234

项目类型： 面上项目

立项/批准年度： 2012

项目学科： 数理科学和化学

项目作者： 秦卫阳

作者单位： 西北工业大学

项目金额： 68万元

中文摘要： 环境能量获取(Ambient Energy Harvesting)指的是通过动力学结构将环境产生的振动与噪声能量转换为电能，最常用的是压电晶体材料。环境振动与噪声一般是宽带随机的，且强度较低，因此转换的难点在于如何将这种宽带随机的激励转变为结构在某个频率附近的动力学响应，这样才能使输出的能量集中。目前这方面还没有很好的解决办法。本项目拟利用相干共振原理，设计特殊的压电晶体弹性梁、弹性板结构，使其在环境随机激励下出现相干共振现象，则系统会出现振幅较大的近似周期响应，实现频域的能量集中，这样可以大大提高环境能量转换的效率。然后设计特殊的压电晶体弹性膜结构，使其在环境噪声激励下实现相干共振，提高噪声能量转换效率。开展的研究包括动力学系统随机稳定性与随机分叉；动力学相干共振机理；相干共振压电晶体弹性梁、弹性板的设计优化，以及相应的实验验证。相干共振压电晶体弹性膜的设计优化，以及相应的实验验证。

中文关键词： 压电材料；倒立梁；三稳态结构；四稳态结构；噪声

英文摘要：

英文关键词： piezoelectric material；vertical beam；tri-stable device；quad-stable device；noise