环境周围的可用振动能源代表了潜在的可再生能源,而微电子器件的低功率需求便成为了这一研究领域的发展推力。压电俘能器作为一个可替代电源被学者重点研究,是由于其具有整体便于结构微化、使用寿命稳定、整体输出性能高等优势。而传统的研究主要是集中在弯振压电俘能结构,其两个主要劣势是较低的俘能效率和较窄的俘频带宽。而弯扭耦合振动的引入可以很有效的解决俘频带宽窄的问题,其原理是利用弯扭耦合振动将俘能系统的前两阶模态变得接近。其次,有文献报道了对弯振压电俘能器件的矩形主梁分割,降低了其系统的阻尼,故而使得输出电压得到了提升,但还未有人探究该宽度分割法对弯扭耦合系统的作用。综上所述,将宽度分割法应用在弯扭耦合振动俘能系统中有潜力去解决俘能效率低和俘频带宽窄这两个缺点,而正交试验则可以更有效的分析多因素之间的交叉影响,并且优化其结构参数。本文的重点工作内容如下:（1）本论文通过引入不同类型的质量块,分别构建了非平衡质量块弯扭耦合俘能系统与L型质量块弯扭耦合俘能系统。并且完成了基于正交试验的仿真模拟、弯扭俘能器件的制备、机械振动实验测试系统的整体搭建以及机械振动实验测试。（2）将宽度分割法应用在单梁结构的非平衡质量块弯扭耦合压电俘能器中,建立双梁结构非平衡质量块弯扭系统,对双梁结构的弯扭耦合系统进行了基于正交试验的多因素分析,优化的参数组合为d=6 mm、t_s=0.4 mm和L=30 mm。机械实验验证结果表明,双梁结构非平衡质量块弯扭俘能器的一阶输出电压和二阶输出电压相比于单梁结构压电俘能器提高了23.6%和13.1%;而输出功率分别提高了52.8%和28%。其最大误差为14.6%,最小误差为2.2%。（3）将宽度分割法应用在单梁结构L型质量块弯扭压电俘能器中,建立了L型质量块双梁结构。对双梁弯扭耦合系统进行了基于正交试验的多因素分析,优化参数组合为d=5 mm、t_s=0.5 mm和t_m2=2.5 mm。仿真表明,双梁L型质量块弯扭比单梁L型质量块弯振系统的总输出电压提高了126%。双梁弯扭俘能器比单梁弯扭俘能器的一阶输出电压增加了24.8%,而其二阶输出电压提高了31.1%。