1青岛理工大学机械与汽车工程学院 青岛,266520;2燕山大学机械工程学院 秦皇岛,066000
柳江,男,1976年7月生,博士、教授。主要研究方向为车辆系统动力学及悬架能量再生。 E-mail: zeh@163.com
TN113.1;TM22;TH113.1
山东省自然科学基金资助项目(ZR202111180079);河北省高等学校科学研究-青年拔尖人才资助项目(BJ2021045)
针对汽车风能回收问题,设计了一种基于涡激振动效应的压电俘能器,以收集车辆行驶过程中悬架减振器空气绕流后产生的振动能量。俘能器采用聚偏二氟乙烯(polyvinylidene fluoride,简称PVDF)单晶型压电悬臂梁结构。首先,将减振器简化为变截面圆柱模型,基于Fluent仿真软件得到模型在有界流场下的涡激振动结果,经过傅里叶快速变换(fast Fourier transform,简称FFT)得到脱涡频率;其次,建立了压电俘能器等效模型,对俘能器的结构尺寸和电极占比等参数进行优化,并通过COMSOL多物理场仿真软件验证优化结果;最后,搭建激振测试平台对压电俘能器进行激振测试,通过试验验证了所设计的压电俘能器在汽车悬架减振器上应用的可行性。