文献类型：会议

作　　者：梁旭 胡淑玲 申胜平

作者单位：[1]西安交通大学航天航空学院机械结构强度与振动国家重点实验室 [2]西安交通大学航天航空学院陕西省航天结构振动控制工程实验室

基　　金：中国博士后科学基金(2015M580835);国家自然科学基金项目(11602189,11372238);高等院校111引智计划(B18040)

会议文献：2018年全国固体力学学术会议摘要集（下）

会议名称：2018年全国固体力学学术会议

会议日期：20181123

会议地点：中国黑龙江哈尔滨

主办单位：中国力学学会固体力学专业委员会;国家自然科学基金委员会数理科学部

出版日期：20181100

学会名称：中国力学学会

语　　种：中文

摘　　要：压电材料由于力电耦合效应,可实现机械能与电能之间的相互转化。晶体学理论严格限制具有非中心对称结构的材料才可能具有压电效应,非均匀变形例如应变梯度能够局部的破坏材料的局部反演对称,在所有介电材料中产生极化,这称为挠曲电效应。挠曲电效应是一种普遍存在的力电耦合效应,在微纳尺度尤为明显且不可忽视。针对纳米压电俘能器件,挠曲电效应显著影响电路电压、输出功率,同时挠曲电效率提供了微纳尺度将机械能转换为电能的全新的途径。我们建立了俘能器的理论模型,系统研究了挠曲电效应对弯曲纳米线和纳米薄膜力电耦合行为的影响,重点研究了挠曲电效应对纳米俘能器输出电压、功率的影响。研究结果表明挠曲电效应显著提升了纳米俘能器的俘能效率,静态结果显示挠曲电显著提高了纳米俘能器的输出电压,而动态结果表明挠曲电效应显著提高了纳米俘能器的电路电压和输出电功率。进一步我们给出力学极限情况下俘能器的最大输出电压、电路电压以及功率。上述研究工作为挠曲电电子器件设计提供了详细的理论基础。

关 键 词：压电效应 挠曲电效应 俘能器  力电耦合

分 类 号：TM619] TB34[材料类]