阐述国内外现有压电陶瓷技术的研究与应用情况,针对目前振动能量采集研究状况进行分析,指出其研究前景主要集中在非线性振动能量采集器、接口电路和采集装置的实用化等方面,解析压电陶瓷电能捕获的原理。系统的讲述了不同发电模式和压电振子结构对于电能捕获效率的影响,对当前研究人员在不同支撑结构和不同振子几何形状的压电能捕获做详细论述,重点讨论了悬臂梁、简支梁、钹形三种支撑结构和矩形、三角形、梯形三种不同形状的压电振子的电能捕获情况。指出压电陶瓷在微能源器件自供电、智能可穿戴设备、与旋转机械相结合实现供能以及高频宽振动等方面是研究发展前景。

针对目前智能结构磁流变阻尼器工作时需要外部电能输入的问题，提出一种可以自行获得电能、无需外部电能输入的新型磁流变阻尼器。与常规的磁流变阻尼器相比，该新型磁流变阻尼器能利用自带的电磁感应能量捕获结构将外界环境振动能量转换为其自身可用的电能，从而省去外部电源设备，提高磁流变振动控制系统的可靠性。首先论述该新型磁流变阻尼器的结构特征及其电能收集的理论模型，然后对其捕获电能的能力进行模拟仿真，最后在实验台架上对实际加工的实验器件原型进行实验研究。实验结果表明：在外界振动条件下，该新型磁流变阻尼器可以在无需外界电能输入的情况下改变阻尼特性，实现对振动的无源智能控制。