无线传感器网络由于其与智能化社会相契合的美好前景,在大量研究人员的努力下一直飞速发展,已经广泛应用在医疗健康、结构监测与诊断、工业和农业生产、智能交通等领域。为了克服传统电池供电的种种不利因素,能量回收备受关注。振动能量回收作为能量回收研究范畴内的一个重要研究前沿和热点,具备能量密度相对较大、分布范围广的特点。为了从环境振动中捕获尽可能多的机械能量,众多研究学者提出了宽带振动能量回收的方式,其拥有更强的适应性,在不同的激励条件能提供相对较好的和稳定的功率输出。本文就双稳态宽带振动能量回收结构进行了创新,提出了利用弹性支撑引入双重耦合效应的双稳态发电机阵列结构,并且建立了该系统的动力学方程,采用了数值分析和实验验证的方法,对提出的结构进行了研究和分析。本论文主要研究工作和结论如下:(1)讨论了双稳态压电后屈曲梁结构及其简单的集总模型,并且进行了建模和仿真。压电后屈曲梁发电机具有带宽较宽、体积小、易于实现的优点。然而,建立常规多模态模型非常复杂,难以实现发电机的优化和设计。本文提出的简单的集总模型,明确了压电梁的参数和模型变量之间的关系,极大的简化了优化过程,使压电后屈曲梁发电机的优化得以实现。通过数值分析结果得到,通过静态和动态的评估证明了其有效性。这表明所提出的集总模型具有很好的互换性,特别是在较低的无量纲屈曲水平情况下,这一结论可以为压电后屈曲梁的设计提供极大的便利,也可以进一步扩展近似模型的应用范围,将其广泛使用于后屈曲梁发电机的设计和优化当中。(2)提出并讨论了一种具有弹性耦合的阵列式双稳态梁的结构,建立了动力学模型,并进行了数值分析。该结构由两根屈曲梁式的发电机组成的,并在这两个发电机之间引入了弹性耦合,通过这种弹性耦合进一步增强系统的动态响应,提升整个发电机的功率。数值仿真结果表明:在双稳态梁结构发电机中合理的引入弹性耦合,在性能上能有一定的提升,但是当弹性耦合较强时,由于阵列中两个发电机结构的振动状态并不相同,彼此间存在不利干涉,而使得各自不能保持在稳定的高能轨道上,性能反而会急剧削弱,因此引入弹性耦合边界条件,其应用受到一定的限制,需要特别注意的是合理选择耦合水平的强弱。(3)基于具有弹性耦合的阵列式双稳态后屈曲梁的结构提出了一种优化后的结构,即具有扭转和平动双重耦合的阵列式双稳态梁(下文简称为DBB-TTC)。在研究中,我们发现在两个发电机当中同时引入平动耦合和扭转耦合,可以实现集能器之间的运动在一定范围内保持同步的机制,从而不会破坏彼此的高能轨道。实验和理论研究表明,所提出的DBB-TTC发电机对谐波或噪声激励的功率性能和带宽都有明显的改善。