1. 研究目的与意义（文献综述）
压电材料已经显示出将机械力转换成电场的能力，以响应机械应力的作用，反之亦然。这种材料的特性在传感器和驱动器等众多领域得到了广泛的应用。我们可以基于这个原理设计一种能量收集装置，这种装置可以潜在地取代电池，在微瓦范围内提供操作传感器和数据传输所需的电力。其优点之一是在很长一段时间内无需维护。这种应用的可行性已在文献中反复论证，但由于压电材料弯管机结构所需的各种设计参数，工作装置的实际论证部分成功，努力仍在继续。
umeda等人是研究压电材料发电机的先驱之一，他们提出了一个电等效模型，该模型由描述压电材料中机械冲击能转化为电能的质量、弹簧和阻尼器的机械集中模型转换而来。hwang和park提出了一种从有限元计算中提取的新模型，并计算了压电片单元中压电双晶片梁的静态响应。然而，没有与实验进行比较。ajitsaria等人则建立了压电陶瓷弯曲器的电压和功率模型。lei guo等人基于euler-bernoulli梁理论，建立了任意质量悬臂梁的耦合分布参数模型，通过考虑正压电效应和逆压电效应，得到了闭合解，并得到了双晶片输出功率与不同参数之间的关系，通过优化参数得到最大输出功率。miquel等人研究了六方氮化硼单层膜在非线性振动能量收集装置中的应用。
2. 研究的基本内容与方案
基本内容： 1. 查阅国内外关于悬臂梁式双晶压电俘能器及集总元件模型的相关论文文献，了解悬臂梁式双晶压电俘能器及其能量采集电路工作原理。2. 基于悬臂梁式双晶压电俘能器动力学数学模型，采用电路仿真软件，配置整流电路，制备双晶压电俘能器件。3. 基于双晶压电俘能器工作特性，制备双晶压电俘能器件，表征双晶压电俘能器输出功率
目标与措施：1）熟悉压电能量采集器的本构方程，基于hamilton型泛函，建立悬臂梁式双晶压电俘能器动力学理论模型。基于matlab实现悬臂梁式双晶压电俘能器动力学特性分析和输出功率分析。2）基于悬臂梁式双晶压电俘能器工作特性，配置整流电路，制备俘能器件，表征悬臂梁式双晶压电俘能器输出功率。3）基于悬臂梁式双晶压电俘能器器件，表征外界激励频率、外接电阻对俘能器件输出特性的影响。
3. 研究计划与安排
2020.01~2020.03 阅读相关文献，并完成外文文献翻译工作；2020.03~2020.04 基于matlab，完成双晶悬臂式压电俘能器动力学模型构建及求解；2020.04~2020.05 制备双晶悬臂式压电俘能器器件，配置压电俘能器整流电路，表征压电俘能器输出电压、输出功率；2020.05~2020.06 撰写论文，并完成论文答辩工作。
4. 参考文献（12篇以上）
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