变截面压电悬臂梁能量采集器在高斯白噪声激励下的稳态统计特性研究

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摘要： 环境振动是一种非周期、随机的宽频激励，研究振动能量采集器在环境振动下的能量采集特性具有重要意义。本文采用改进随机平均法，求解了变截面压电梁在高斯白噪声激励下的等效振幅、位移、速度的稳态概率密度函数，位移与速度的联合概率密度函数以及稳态均方输出电压，随后研究了变截面压电梁的能量采集效能。结果表明：负载电阻一定时，截面系数β>0时的变截面压电梁相比β=0时的等截面压电梁有更好的稳态均方输出电压；截面系数β>0时，随着电阻电容乘积的倒数的增加，变截面压电梁的均方电压均呈现逐渐减小的趋势，当电阻电容乘积的倒数值一定时，β值越大，均方电压也越高；随着噪声强度的增加，变截面压电梁的均方电压均呈现逐渐增大的趋势，当噪声强度一定时，β值越大，均方电压也越高。（剩余14833字）