随着海洋工程应用的不断扩展,如何为中远海还用工程提供能源成为新兴课题,寻找和开发新能源来解决海洋工程中能源存在的问题是各国研究人员所在努力进行的。海洋环境中无时无刻不在产生振动,大到各类海洋工程机械,小到各类元器件,甚至人类生命运行中,而振动便会产生能量,为采集振动能量这一新型绿色无污染能源,学者们研究出振动能量采集器将其转化为电能,作为化学电池的替代^[12],用于防波堤以及岛礁中小型电子元器件。本文设计了T型压电梁振动能量采集器,通过改变T型压电梁几何参数和屈曲荷载大小,来调节系统的固有频率,设计1:2内共振屈曲T型压电梁振动能量采集器装置,研究系统的动力学行为。考察了谐和载荷和气动载荷作用下,不同物理参数因素对能量采集器输出电压的影响效果,比较采集器的位移响应和输出电压的变化趋势,并用实验验证数值仿真的正确性。利用有限元软件对屈曲T型梁的静力分析,发现屈曲T型压电梁所测得的电压值随着基板长度的增大而线性增大;随着基板宽度的增大,所测得电压值越小。动力分析中,固支-简支约束梁电压值-频率曲线的峰值小于单边固支,但采集频率宽度更大。T型梁相比于长直梁输出电压值更大,且采集频率宽度也更大,说明T型梁比传统悬臂具有更优良的振动能量采集性能。通过Ansys谐响应分析研究了电压值随激励频率的变化趋势,从中可以发现,T型梁平行于Y方向的基板长度越大,T型梁输出电压值-频率曲线的峰值越大,而平行于X方向的基板长度越大,输出电压值的峰值越小,二阶固有频率下的输出电压峰值随着平行于X方向的基板长度的增大而增大;随着平行于Y方向的基板宽度的增大,输出电压值的峰值随之减小,而平行于X方向的基板宽度的影响作用恰好相反;输出电压值随着附加重量的增大而增大;外轴力对电压输出值的影响呈正相关。通过瞬态分析研究了电压值随着时间变化的趋势,不同模型尺寸对电压输出值极值的影响作用与谐响应分析所得的结果基本相同。平行于Y方向的基板长度为300mm,平行于X方向的基板长度为100mm,基板1.2宽度均为12mm时的T型梁的一二阶固有频率比恰好为2,瞬态分析中所得的电压输出值极值明显大于其他尺寸。说明当内共振比为1:2时,可有效的增大幅频宽度与电压输出值。对比气动能量采集模拟研究可以发现,不同模型尺寸以及外轴力对输出电压值变化趋势的影响效果与Ansys中所得的规律相同。与谐和载荷作用下模型尺寸对输出电压值的影响进行对比发现,气动载荷作用下,平行于X方向的基板宽度对输出电压值的影响效果相反,且谐和载荷作用下平行于Y方向的基板长度为300mm工况下的输出电压值要大于280mm工况,其他条件下谐和载荷与气动载荷对输出电压值的影响相同。