基于Halbach阵列的多方向多模态动能采集器设计

来源期刊：磁性材料及器件2016年第2期

论文作者：徐栋霞 陈仁文 任龙 夏桦康

文章页码：15 - 86

关键词：振动能量采集器;Halbach永磁阵列;多方向多模态;模型设计;实验验证;

摘    要：为了使振动能量采集器适应外界振动环境的宽频带、方向随机特性,设计了一套基于Halbach永磁阵列的多方向多模态动能采集器。首先,建立了采集器的立方体-球状物理模型并分析了该模型的动力学特性。接着,设计出采集器的基本结构,重点对弹性梁的设计进行了具体分析,再利用有限元软件对设计出的结构进行动力学分析。同时,在结构设计的基础上,提出了基于Halbach永磁阵列的换能结构,将该阵列与一般的顺次永磁阵列进行比较分析。最后,搭建了实验系统平台,测试出采集器在不同输入激励下的输出电压。实验结果表明,采集器在不同激励方向可以达到对应的振动模态,并且均能产生有效的输出电压。因此,该采集器具有多方向多模态采集特性。