振动作为一种新型能源,具有能量密度大、存在范围广等特性,使得对振动能的采集转化在向电子设备、通信设备等微小型设施供电领域等方面存在着广泛应用前景。桥梁广泛存在,使得车载作用下桥梁具有大量的振动能。由于桥梁振型复杂,导致车载下桥梁产生的振动能未被充分利用。本文提出了一种基于悬臂梁压电的桥梁振动能采集的方法,为桥梁振动能的充分利用提供了一种途径。研究了车流状态、车辆运动学模型、运动学方程和压电悬臂梁的相关理论。研究对比了四种车桥耦合振动简化模型的经典解析理论,发现匀速移动弹簧-质量作用理论更接近实际情况;研究对比了不同时间段的车流量,发现两个典型的车流时间段;基于匀速移动弹簧-质量作用理论建立了典型车辆运动学模型及运动学方程;分析了压电悬臂梁的振动方程、等效刚度等;研究对比了多种压电材料,认识了压电材料的相关特性。研究了车速、轴重和行驶车道等对桥梁幅频特性的影响规律。基于Ansys软件仿真得到不同轴重、不同车速和不同行驶车道等工况下桥梁的位移时程数据,基于Matlab软件对位移时程数据处理得到桥梁振动的幅频特性。研究表明桥梁振动属于低频振动范畴,同时行驶车道也是一个重要影响因素;研究了桥梁跨中的动力学响应规律,发现在桥梁基频时,桥梁跨中的振幅最大;对比了各工况下桥梁振动的幅频特性,确定了更接近实际的车载工况。研究了配重、悬臂梁长度、压电陶瓷片厚度、基板厚度和悬臂梁宽度等对压电悬臂梁模态振型的影响规律。基于Abaqus软件仿真得到压电悬臂梁模态振型,认识了配重、悬臂梁长度、压电陶瓷片厚度、基板厚度和悬臂梁宽度对压电悬臂梁模态振型的影响规律,研究发现悬臂梁装置在最佳尺寸下的振动频率和幅值与桥梁振动基本耦合,即产生共振,从而提高电能转换效率,同时悬臂梁装置的强度也满足实际要求。