摘要:为提高轨道车辆振动可再生能源利用效率，提出了一种压电梁阵列设计方案。首先，基于欧拉-伯努利理论建立扇形双晶悬臂梁阵列的分布参数机电模型，对其机电耦合特性进行分析；其次，针对上海地铁列车采集的轴箱振动信号，采用ANSYS软件进行有限元分析，提出一种具有12个梁单元的多维圆盘阵列采集系统；最后，搭建振动测试平台进行了实验。结果表明，可以采取机械调谐策略调整压电阵列的设计参数，在20.95，40.45和204.19 Hz这3个振源频率处产生工作频率点，从而与轴箱振动环境实现宽频匹配，结构的前12阶低频谐振宽度达到35.68 Hz。提出的扇形压电阵列式俘能器的宽频响应及输出性能良好，可以根据所需轨道车辆环境振动特性进行匹配，提高智能监测用小型无源传感器的输出性能。