简介：

近期，上海大学李忠杰副研究员课题组在国际著名期刊《IEEE/ASME Transactions on Mechatronics》上发表文章“Goose Queue Inspired V-array with Cross-section Variations for Enhanced Electromechanical Energy Harvesting Behaviors”。本文一作是李忠杰老师。

文章摘要：        

  利用阵列固有的涡激振动（VIV）增强效应和自然界中存在的 V 形效应，本文提出了一个新颖的主张，主张利用可变截面 PWEH（压电风能收集器）阵列来提高能量捕获效率。首先，本文分析了单个变截面崖体的运动特性和能量捕获特性，为评估阵列性能奠定了基础。随后，针对运动学特性，即升力和位移，采用数值模拟和分析方法初步验证了 VIV 增强效应。阵列中上下游崖体的最大位移分别为 54.0 毫米（比单一崖体高出 38.5%）和 33.4 毫米（高出 64.5%）。随后，本文通过自由衰减实验和风洞试验研究了 PWEH 阵列的输出电压和功率，从实验上证实了 VIV 增强效应。PWEH 阵列的最大电压为 28.9 V，功率为 0.43 mW。最后，通过比较 PWEH 阵列的能量转换效率，证实了 VIV 增强效应的能量转换性能。上下游崖体的最大能量转换效率分别达到 1206% 和 471.4%，显著提高了能量转换性能。