[发明专利]一种流体压电俘能器

权利要求书

1.一种流体压电俘能器，其特征在于：长方形的壳体的侧壁左侧设有端口、右侧设有底壁，设有两个凸台一和两个凸台二的端盖盖在壳体的端口上，两个凸台一和两个凸台二分别对称分布在端盖中心的上下两侧，凸台二位于两个凸台一之间，凸台二的端部安装有电路板，上方的凸台一的上表面上和下方的凸台一的下表面上都安装有压电振子和激励簧片，压电振子由基板与其一侧的压电片粘结而成，基板靠近激励簧片安装，激励簧片两侧的压电振子数量相等且对称布置；压电振子自由端安装有被悬浮磁铁，被悬浮磁铁安装在基板上，激励簧片自由端的两侧分别对称安装有两个悬浮磁铁和两个受激磁铁，受激磁铁位于激励簧片的自由端端部，悬浮磁铁位于受激磁铁与激励簧片的固定端之间，被悬浮磁铁与悬浮磁铁的相对安装且其同性磁极相对；壳体的底壁上设有凸台，凸台上下侧及壳体的上下侧壁上与被悬浮磁铁相对的位置安装有限位簧片；壳体的底壁的外侧沉孔中镶嵌有轴承，轴承中安装有激励盘，激励盘右端安装有叶片，激励盘的两个不同半径的同心圆周上分别均匀地镶嵌有数量相等的激励磁铁，且不同圆周上相邻的激励磁铁间的夹角为Q＝360/N，其中N为激励磁铁的总数量，激励磁铁与受激磁铁的异性磁极相对安装，激励簧片的中截面距两同心圆圆周的距离相等；压电振子安装前为平直结构、安装后由于悬浮磁铁与被悬浮磁铁的耦合作用变为弯曲结构；激励簧片不发生弯曲变形时，激励簧片两侧压电振子的变形及受力状态分别相同；当利用外力使压电振子与限位簧片相接触时，压电片上的最大压应力小于其许用压应力、压电振子端部的弯曲变形量不大于许用值其中：B＝1-α+αβ，A＝α⁴(1-β)²-4α³(1-β)+6α²(1-β)-4α(1-β)+1，α＝h_m/H，β＝E_m/E_p，h_m为基板的厚度，H为压电振子的总厚度，E_m和E_p分别为基板和压电片的杨氏模量，k₃₁和分别为压电材料的机电耦合系数和许用压应力，L为压电振子的长度。