用于能量收集的基于驻极体的电容式微悬臂动力学
介观与纳米尺度物理
2017-02-01 v1
摘要
本文中，根据面外间隙闭合方案开发了一种新型的基于驻极体的电容式能量收集器件。该器件由微悬臂和衬底组成，二者构成可变电容器并与电阻串联。使用驻极体材料提供电容式能量收集器所需的偏置电压，以便从环境振动中收集能量。环境振动以谐波基底激励的形式施加于系统。基于欧拉-伯努利梁理论，利用哈密顿原理推导了运动方程及相应边界条件，并采用基尔霍夫电压定律耦合机械与电场。运动方程采用伽辽金法离散并随时间数值积分。研究了系统在静态和动态情形下的吸合不稳定性。研究了各种参数对器件行为的影响。最大理论收集功率在电阻量级为1微瓦。
引用
@article{arxiv.1701.08843,
title = {Dynamics of a capacitive electret-based microcantilever for energy harvesting},
author = {Mahyar Ghavami Khabir and Saber Azizi and Mohammad Reza Ghazavi},
journal= {arXiv preprint arXiv:1701.08843},
year = {2017}
}