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圆环非线性恢复力的梁约束模型建模
1
作者
韩文举
陆泽琦
+1 位作者
牛牧青
陈立群
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期604-611,共8页
圆环隔振器是一种以圆环结构为基础的非线性隔振器,圆环结构在压缩变形过程中会受到压力和环面拉伸的耦合作用,从而产生非线性恢复力,对圆环结构非线性恢复力的精确建模是研究隔振器性能的关键。将圆环结构等分为多段曲梁,利用梁约束模...
圆环隔振器是一种以圆环结构为基础的非线性隔振器,圆环结构在压缩变形过程中会受到压力和环面拉伸的耦合作用,从而产生非线性恢复力,对圆环结构非线性恢复力的精确建模是研究隔振器性能的关键。将圆环结构等分为多段曲梁,利用梁约束模型对每段曲梁建立计及几何非线性的力-位移关系模型,结合曲梁间的力传递关系和几何约束关系,建立了圆环整体在压缩过程中的非线性恢复力模型,并计算了圆环变形过程中所有分段点处的正应力。通过电子伺服疲劳试验机对圆环结构在压缩过程中的恢复力进行了测量,验证了梁约束模型的建模精度。研究结果表明,利用梁约束模型可以表征圆环结构非线性恢复力特性,其建模精度与椭圆积分法相当,而模型表达式和求解过程都比椭圆积分法简洁。圆环在压缩量最大时正应力最大,此时最大正应力在圆环的上下端点。梁约束模型的建模精度随着分段数的增加而提高,当分段数大于12时,梁约束模型的恢复力计算误差小于2%。
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关键词
圆环隔振器
非线性恢复力
梁约束模型
最大正应力
椭圆积分法
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职称材料
非线性被动隔振的若干进展
被引量：
55
2
作者
陆泽琦
陈立群
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第3期550-564,共15页
工程中航空航天、船舶与海洋结构物及其上装备和精密仪器易受极端环境干扰和破坏,使得非线性隔振理论在近十年来迅猛发展;针对日益严峻的隔振和抗冲击等要求,工程师和科学家们已发展出各种不同的非线性隔振系统,包括主动、半主动、被动...
工程中航空航天、船舶与海洋结构物及其上装备和精密仪器易受极端环境干扰和破坏,使得非线性隔振理论在近十年来迅猛发展;针对日益严峻的隔振和抗冲击等要求,工程师和科学家们已发展出各种不同的非线性隔振系统,包括主动、半主动、被动和复合隔振.利用非线性改善的被动隔振兼具传统被动隔振的鲁棒性和主动隔振的高效性成为振动控制领域的先进技术.本文主要综述了非线性隔振理论和应用的近十年进展,包括非线性隔振设计、建模、分析、仿真和实验.在隔振系统的构建中,既考虑了刚度非线性又考虑了阻尼非线性;动力学响应的研究中,既有确定性分析又有随机分析.首先提出了适用于非线性隔振系统改进的评价方式;其次综述了高静态低动态刚度隔振及其加强形式非线性阻尼加强和双层非线性隔振,混沌反控制技术、内共振影响、非线性能量阱应用等振动机制利用型隔振和非线性隔振功能材料.最后,对非线性隔振研究发展的热点和关键性问题进行了分析和展望.
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关键词
隔振
非线性振动
高静态低动态刚度
非线性阻尼
隔振材料
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职称材料
仿生系统动力学与应用专刊序
3
作者
孙秀婷
陆泽琦
《动力学与控制学报》
2024年第2期1-3,共3页
围绕仿生系统动力学建模、设计理论与方法、非线性振动特征、控制方法等研究主题,本专刊介绍了仿生系统动力学与控制的一些创新性研究和工程应用成果.
关键词
仿生机构
非线性系统
非线性振动
振动控制
仿生机器人
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职称材料
仿生平面三角形单元积分声场的波函数构造
被引量：
1
4
作者
贺佐潦霜
陆泽琦
+1 位作者
丁虎
陈立群
《动力学与控制学报》
2024年第2期53-58,共6页
波叠加法在求解声源外部辐射声场时,需要对所有离散单元进行数值积分计算导致计算效率较低,而等效源法由于过度简化单元始终存在较大的积分近似误差.针对以上缺陷,利用Helmholtz方程在球坐标系下的解构造了一种与单元积分等效且无需积...
波叠加法在求解声源外部辐射声场时,需要对所有离散单元进行数值积分计算导致计算效率较低,而等效源法由于过度简化单元始终存在较大的积分近似误差.针对以上缺陷,利用Helmholtz方程在球坐标系下的解构造了一种与单元积分等效且无需积分的波函数.受仿生复合材料三角形缝合结构启发,以适用范围最广的平面三角形单元为例,构造了波函数的一般形式和内推形式.最后,通过数值仿真对比了两种波函数与直接积分的计算声场的精度和效率.结果表明,两种波函数与直接积分的计算误差低于0.5%,且内推波函数的计算效率约为直接积分的6倍.
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关键词
波函数
平面三角形单元
单元积分
波叠加法
等效源法
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职称材料
双梁磁力压电振动能量采集器的实验和仿真
被引量：
11
5
作者
石朝成
李响
+3 位作者
袁天辰
陆泽琦
宋汉文
陈立群
《动力学与控制学报》
2017年第1期68-74,共7页
基于非线性技术改善能量采集器的能量采集效果作用,本文研究了非线性磁力耦合的双悬臂梁压电振动能量采集器,该采集器由两条不同的固有频率悬臂梁与永磁体组成.本文给出双梁磁力耦合压电能量采集器模型并建立了动力学方程式,通过实验测...
基于非线性技术改善能量采集器的能量采集效果作用,本文研究了非线性磁力耦合的双悬臂梁压电振动能量采集器,该采集器由两条不同的固有频率悬臂梁与永磁体组成.本文给出双梁磁力耦合压电能量采集器模型并建立了动力学方程式,通过实验测试获取相关参数与拟合磁力公式,数值仿真分析了双梁固有频率比1∶1.2与1∶1.5和永磁体初始间距40mm与30mm的4种结构能量采集器的电压输出性能与频率特征.根据数值分析设计实验:外激励加速度3m/s2作用下,双梁磁力结构能量采集器比单梁线性结构多一个电压共振峰;双梁固有频率比为1∶1.5比双梁固有频率比1∶1.2的电压响应带宽宽;初始磁距30mm共振峰值分别为(12Hz,39.4V)与(18Hz,13.4V)比初始磁距40mm两电压共振峰高且电压共振峰峰之间的电压输出比其他组合结构高.
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关键词
压电振动能量采集器
磁力
双梁固有频率比
初始磁距
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职称材料
非线性阻尼非线性刚度隔振系统参数识别
被引量：
7
6
作者
胡广深
陆泽琦
陈立群
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018年第9期68-73,共6页
针对同时含有非线性刚度、非线性阻尼的振动系统,提出了两类参数识别方法。第一类方法是基于非线性振动系统中的振幅跳跃现象,通过跳跃点的测量得出振幅跳跃点的激励频率和幅值,用谐波平衡法识别出非线性振动系统的非线性刚度、非线性...
针对同时含有非线性刚度、非线性阻尼的振动系统,提出了两类参数识别方法。第一类方法是基于非线性振动系统中的振幅跳跃现象,通过跳跃点的测量得出振幅跳跃点的激励频率和幅值,用谐波平衡法识别出非线性振动系统的非线性刚度、非线性阻尼参数。第二类方法是涉及时域响应,通过希尔伯特变换获得非线性系统自由振动的响应幅值和相角,结合双非线性振动系统在瞬态激励下的解析解,获得系统的非线性刚度和阻尼。以非线性刚度非线性阻尼隔振系统为例,通过数值模拟对给出的两类参数识别方法加以验证,并对结果进行较比,识别参数相吻合。可以为实验条件下,含非线性刚度、非线性阻尼隔振系统的参数识别提供理论指导。
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关键词
参数识别
非线性刚度
非线性阻尼
跳跃现象
希尔伯特变换
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职称材料
非线性阻尼非线性刚度隔振系统随机动力学特性研究
被引量：
6
7
作者
黎崛珉
陆泽琦
陈立群
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2017年第6期613-621,共9页
针对随机激励环境,同时引入刚度和阻尼非线性来提高隔振系统的隔振性能.刚度和阻尼非线性分别是由水平弹簧和水平阻尼的几何布置获得.通过求解Fokker-Planck-Kolmogorov(FPK)方程等效非线性随机振动方程来研究非线性隔振系统在随机激励...
针对随机激励环境,同时引入刚度和阻尼非线性来提高隔振系统的隔振性能.刚度和阻尼非线性分别是由水平弹簧和水平阻尼的几何布置获得.通过求解Fokker-Planck-Kolmogorov(FPK)方程等效非线性随机振动方程来研究非线性隔振系统在随机激励下的隔振性能,并使用路径积分和Monte-Carlo数值方法进行验证.在此基础上研究刚度非线性和阻尼非线性对隔振系统在随机激励下力传递率及其概率分布的影响.研究表明随着噪声强度的增加,非线性阻尼抑制振动的能力增强,但是在较小的随机激励下线性阻尼优于非线性阻尼.
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关键词
非线性隔振
力传递率
随机激励
非线性刚度
非线性阻尼
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职称材料
低频振动隔离和能量采集双功能超材料
被引量：
7
8
作者
赵龙
陆泽琦
+1 位作者
丁虎
陈立群
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期2972-2983,共12页
振动隔离和能量采集一体化是一种能够将有害振动隔离并转化为电能收集利用的动力学机制.本文从局域共振超材料存在低频带隙特性出发,研究了振动隔离和能量采集双功能超材料的动力学行为.通过在球型磁腔内放置固接了感应线圈的球摆构成...
振动隔离和能量采集一体化是一种能够将有害振动隔离并转化为电能收集利用的动力学机制.本文从局域共振超材料存在低频带隙特性出发,研究了振动隔离和能量采集双功能超材料的动力学行为.通过在球型磁腔内放置固接了感应线圈的球摆构成具有能量采集功能的球摆型谐振器,并将其周期性的放置在基体梁中,可以将带隙频率范围内的振动聚集在谐振器内,以实现振动隔离和能量采集双功能.建立了横向激励下双功能超材料梁的动力学方程,应用Bloch’s定理得到超材料的能带结构,通过有限元仿真验证了理论模型和研究方法.研究了不同参数下超材料梁的带隙特性.进一步将一维拓展到二维,研究了二维双功能超材料板的振动隔离和能量采集性能.最后,设计并建造了振动隔离和能量采集一体化双功能超材料动力学实验平台,解析、数值和实验结果表明,在局域共振带隙的频率范围内,超材料梁主体的振动明显被抑制,与此同时,振动被局限在谐振器中,使采集到的电压达到了最大值.通过对附加谐振器和没有附加谐振器的能带结构和幅频响应的对比,发现球摆型谐振器的加入可以在低频范围内形成了一个局域共振带隙,有效提高了超材料梁在低频处的振动隔离和能量采集性能.
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关键词
球摆型谐振器
振动隔离
能量采集
双功能超材料
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职称材料
负电容压电分流的圆环超构材料隔振
被引量：
1
9
作者
林丽芳
陆泽琦
+1 位作者
丁虎
陈立群
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期1320-1327,共8页
针对共振结构宽频振动控制不足,本文研究了力电耦合超构材料的振动隔离特性。以超构材料存在带隙特性为出发点,设计了一种周期性铺设有压电纤维片的圆环超构材料,外接负电容分流电路以实现振动衰减作用。建立了超材料圆环的动力学方程,...
针对共振结构宽频振动控制不足,本文研究了力电耦合超构材料的振动隔离特性。以超构材料存在带隙特性为出发点,设计了一种周期性铺设有压电纤维片的圆环超构材料,外接负电容分流电路以实现振动衰减作用。建立了超材料圆环的动力学方程,并通过有限元仿真软件验证了其衰减特性。发现圆环超构材料出现局域共振带隙,负电容分流电路的加入不仅在一定程度上拓宽带隙,且其减振效果十分显著。
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关键词
隔振
超材料
圆环结构
负电容
压电分流电路
局域共振
频响函数
带隙
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职称材料
题名
圆环非线性恢复力的梁约束模型建模
1
作者
韩文举
陆泽琦
牛牧青
陈立群
机构
哈尔滨工业大学(深圳)理学院
上海大学上海市应用数学和力学研究所
出处
《应用力学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期604-611,共8页
基金
国家自然科学基金资助项目(No.11872159
11902097)。
文摘
圆环隔振器是一种以圆环结构为基础的非线性隔振器,圆环结构在压缩变形过程中会受到压力和环面拉伸的耦合作用,从而产生非线性恢复力,对圆环结构非线性恢复力的精确建模是研究隔振器性能的关键。将圆环结构等分为多段曲梁,利用梁约束模型对每段曲梁建立计及几何非线性的力-位移关系模型,结合曲梁间的力传递关系和几何约束关系,建立了圆环整体在压缩过程中的非线性恢复力模型,并计算了圆环变形过程中所有分段点处的正应力。通过电子伺服疲劳试验机对圆环结构在压缩过程中的恢复力进行了测量,验证了梁约束模型的建模精度。研究结果表明,利用梁约束模型可以表征圆环结构非线性恢复力特性,其建模精度与椭圆积分法相当,而模型表达式和求解过程都比椭圆积分法简洁。圆环在压缩量最大时正应力最大,此时最大正应力在圆环的上下端点。梁约束模型的建模精度随着分段数的增加而提高,当分段数大于12时,梁约束模型的恢复力计算误差小于2%。
关键词
圆环隔振器
非线性恢复力
梁约束模型
最大正应力
椭圆积分法
Keywords
circular ring vibration isolator
nonlinear restoring force
beam constraint model
maximum normal stress
elliptic integral method
分类号
O31 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
非线性被动隔振的若干进展
被引量：
55
2
作者
陆泽琦
陈立群
机构
上海大学上海市应用数学和力学研究所
上海大学力学系
出处
《力学学报》
EI
CSCD
北大核心
2017年第3期550-564,共15页
基金
国家自然科学基金重点项目(11232009)
国家自然科学基金项目(11502135
11572182)资助
文摘
工程中航空航天、船舶与海洋结构物及其上装备和精密仪器易受极端环境干扰和破坏,使得非线性隔振理论在近十年来迅猛发展;针对日益严峻的隔振和抗冲击等要求,工程师和科学家们已发展出各种不同的非线性隔振系统,包括主动、半主动、被动和复合隔振.利用非线性改善的被动隔振兼具传统被动隔振的鲁棒性和主动隔振的高效性成为振动控制领域的先进技术.本文主要综述了非线性隔振理论和应用的近十年进展,包括非线性隔振设计、建模、分析、仿真和实验.在隔振系统的构建中,既考虑了刚度非线性又考虑了阻尼非线性;动力学响应的研究中,既有确定性分析又有随机分析.首先提出了适用于非线性隔振系统改进的评价方式;其次综述了高静态低动态刚度隔振及其加强形式非线性阻尼加强和双层非线性隔振,混沌反控制技术、内共振影响、非线性能量阱应用等振动机制利用型隔振和非线性隔振功能材料.最后,对非线性隔振研究发展的热点和关键性问题进行了分析和展望.
关键词
隔振
非线性振动
高静态低动态刚度
非线性阻尼
隔振材料
Keywords
vibration isolation
nonlinear vibration
high static low dynamic sti ness
nonlinear damping
isolation materials
分类号
O328 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
仿生系统动力学与应用专刊序
3
作者
孙秀婷
陆泽琦
机构
同济大学航空航天与力学学院
上海大学力学与工程科学学院
上海大学上海市能源工程力学重点实验室
上海市应用数学和力学研究所
出处
《动力学与控制学报》
2024年第2期1-3,共3页
基金
国家自然科学基金资助项目(11872037,11932015,12122208,12272210,12372022,12372043)
中央高校基本科研业务费专项资金。
文摘
围绕仿生系统动力学建模、设计理论与方法、非线性振动特征、控制方法等研究主题,本专刊介绍了仿生系统动力学与控制的一些创新性研究和工程应用成果.
关键词
仿生机构
非线性系统
非线性振动
振动控制
仿生机器人
Keywords
bionic mechanism
nonlinear systems
nonlinear vibration
vibration control
bionic robot
分类号
O328 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
仿生平面三角形单元积分声场的波函数构造
被引量：
1
4
作者
贺佐潦霜
陆泽琦
丁虎
陈立群
机构
上海大学微电子学院
上海大学力学与工程科学学院
上海市应用数学和力学研究所
上海市能源工程力学重点实验室
出处
《动力学与控制学报》
2024年第2期53-58,共6页
基金
国家自然科学基金资助项目(12272210,11872037,11872159)。
文摘
波叠加法在求解声源外部辐射声场时,需要对所有离散单元进行数值积分计算导致计算效率较低,而等效源法由于过度简化单元始终存在较大的积分近似误差.针对以上缺陷,利用Helmholtz方程在球坐标系下的解构造了一种与单元积分等效且无需积分的波函数.受仿生复合材料三角形缝合结构启发,以适用范围最广的平面三角形单元为例,构造了波函数的一般形式和内推形式.最后,通过数值仿真对比了两种波函数与直接积分的计算声场的精度和效率.结果表明,两种波函数与直接积分的计算误差低于0.5%,且内推波函数的计算效率约为直接积分的6倍.
关键词
波函数
平面三角形单元
单元积分
波叠加法
等效源法
Keywords
wave function
planar triangular element
element integration
wave superposition method
equivalent source method
分类号
TB52 [理学—声学]
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职称材料
题名
双梁磁力压电振动能量采集器的实验和仿真
被引量：
11
5
作者
石朝成
李响
袁天辰
陆泽琦
宋汉文
陈立群
机构
上海大学应用数学和力学研究所
同济大学航空航天与力学学院
出处
《动力学与控制学报》
2017年第1期68-74,共7页
基金
国家自然科学基金重点资助项目(11232009)~~
文摘
基于非线性技术改善能量采集器的能量采集效果作用,本文研究了非线性磁力耦合的双悬臂梁压电振动能量采集器,该采集器由两条不同的固有频率悬臂梁与永磁体组成.本文给出双梁磁力耦合压电能量采集器模型并建立了动力学方程式,通过实验测试获取相关参数与拟合磁力公式,数值仿真分析了双梁固有频率比1∶1.2与1∶1.5和永磁体初始间距40mm与30mm的4种结构能量采集器的电压输出性能与频率特征.根据数值分析设计实验:外激励加速度3m/s2作用下,双梁磁力结构能量采集器比单梁线性结构多一个电压共振峰;双梁固有频率比为1∶1.5比双梁固有频率比1∶1.2的电压响应带宽宽;初始磁距30mm共振峰值分别为(12Hz,39.4V)与(18Hz,13.4V)比初始磁距40mm两电压共振峰高且电压共振峰峰之间的电压输出比其他组合结构高.
关键词
压电振动能量采集器
磁力
双梁固有频率比
初始磁距
Keywords
piezoelectric vibration energy harvester, magnetic force, double beams natural frequency ratio,initial magnetic distance
分类号
TM619 [电气工程—电力系统及自动化]
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职称材料
题名
非线性阻尼非线性刚度隔振系统参数识别
被引量：
7
6
作者
胡广深
陆泽琦
陈立群
机构
上海大学上海市应用数学和力学研究所
上海大学力学系
上海大学力学在能源工程中的利用重点实验室
出处
《振动与冲击》
EI
CSCD
北大核心
2018年第9期68-73,共6页
基金
国家自然科学基金重点项目(11232009)
国家自然科学基金项目(11502135
11572182)
文摘
针对同时含有非线性刚度、非线性阻尼的振动系统,提出了两类参数识别方法。第一类方法是基于非线性振动系统中的振幅跳跃现象,通过跳跃点的测量得出振幅跳跃点的激励频率和幅值,用谐波平衡法识别出非线性振动系统的非线性刚度、非线性阻尼参数。第二类方法是涉及时域响应,通过希尔伯特变换获得非线性系统自由振动的响应幅值和相角,结合双非线性振动系统在瞬态激励下的解析解,获得系统的非线性刚度和阻尼。以非线性刚度非线性阻尼隔振系统为例,通过数值模拟对给出的两类参数识别方法加以验证,并对结果进行较比,识别参数相吻合。可以为实验条件下,含非线性刚度、非线性阻尼隔振系统的参数识别提供理论指导。
关键词
参数识别
非线性刚度
非线性阻尼
跳跃现象
希尔伯特变换
Keywords
parametric recognition
nonlinear stiffness
nonlinear damping
jumping phenomenon
Hilbert transformation
分类号
TH212 [机械工程—机械制造及自动化]
TH213.3 [机械工程—机械制造及自动化]
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职称材料
题名
非线性阻尼非线性刚度隔振系统随机动力学特性研究
被引量：
6
7
作者
黎崛珉
陆泽琦
陈立群
机构
上海大学上海市应用数学和力学研究所
出处
《应用数学和力学》
CSCD
北大核心
2017年第6期613-621,共9页
基金
国家自然科学基金(11502135
11572182)~~
文摘
针对随机激励环境,同时引入刚度和阻尼非线性来提高隔振系统的隔振性能.刚度和阻尼非线性分别是由水平弹簧和水平阻尼的几何布置获得.通过求解Fokker-Planck-Kolmogorov(FPK)方程等效非线性随机振动方程来研究非线性隔振系统在随机激励下的隔振性能,并使用路径积分和Monte-Carlo数值方法进行验证.在此基础上研究刚度非线性和阻尼非线性对隔振系统在随机激励下力传递率及其概率分布的影响.研究表明随着噪声强度的增加,非线性阻尼抑制振动的能力增强,但是在较小的随机激励下线性阻尼优于非线性阻尼.
关键词
非线性隔振
力传递率
随机激励
非线性刚度
非线性阻尼
Keywords
nonlinear vibration isolation
force transmissibility
random excitation
nonlinear damping
nonlinear stiffness
分类号
O322 [理学—一般力学与力学基础]
O328 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
低频振动隔离和能量采集双功能超材料
被引量：
7
8
作者
赵龙
陆泽琦
丁虎
陈立群
机构
上海大学力学与工程科学学院
上海大学上海市能源工程力学重点实验室
上海市应用数学和力学研究所
出处
《力学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第11期2972-2983,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(11872037)。
文摘
振动隔离和能量采集一体化是一种能够将有害振动隔离并转化为电能收集利用的动力学机制.本文从局域共振超材料存在低频带隙特性出发,研究了振动隔离和能量采集双功能超材料的动力学行为.通过在球型磁腔内放置固接了感应线圈的球摆构成具有能量采集功能的球摆型谐振器,并将其周期性的放置在基体梁中,可以将带隙频率范围内的振动聚集在谐振器内,以实现振动隔离和能量采集双功能.建立了横向激励下双功能超材料梁的动力学方程,应用Bloch’s定理得到超材料的能带结构,通过有限元仿真验证了理论模型和研究方法.研究了不同参数下超材料梁的带隙特性.进一步将一维拓展到二维,研究了二维双功能超材料板的振动隔离和能量采集性能.最后,设计并建造了振动隔离和能量采集一体化双功能超材料动力学实验平台,解析、数值和实验结果表明,在局域共振带隙的频率范围内,超材料梁主体的振动明显被抑制,与此同时,振动被局限在谐振器中,使采集到的电压达到了最大值.通过对附加谐振器和没有附加谐振器的能带结构和幅频响应的对比,发现球摆型谐振器的加入可以在低频范围内形成了一个局域共振带隙,有效提高了超材料梁在低频处的振动隔离和能量采集性能.
关键词
球摆型谐振器
振动隔离
能量采集
双功能超材料
Keywords
spherical pendulum resonator
vibration isolation
energy harvesting
dual-functional metamaterial
分类号
O328 [理学—一般力学与力学基础]
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职称材料
题名
负电容压电分流的圆环超构材料隔振
被引量：
1
9
作者
林丽芳
陆泽琦
丁虎
陈立群
机构
上海大学力学与工程科学学院
上海大学上海市能源工程力学重点实验室
上海市应用数学和力学研究所
出处
《哈尔滨工程大学学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第9期1320-1327,共8页
基金
国家自然科学基金项目(11872037)。
文摘
针对共振结构宽频振动控制不足,本文研究了力电耦合超构材料的振动隔离特性。以超构材料存在带隙特性为出发点,设计了一种周期性铺设有压电纤维片的圆环超构材料,外接负电容分流电路以实现振动衰减作用。建立了超材料圆环的动力学方程,并通过有限元仿真软件验证了其衰减特性。发现圆环超构材料出现局域共振带隙,负电容分流电路的加入不仅在一定程度上拓宽带隙,且其减振效果十分显著。
关键词
隔振
超材料
圆环结构
负电容
压电分流电路
局域共振
频响函数
带隙
Keywords
vibration isolation
metamaterial
circular ring
negative capacitance
piezoelectric shunt circuit
local resonance
frequency response function
bandgap
分类号
O328 [理学—一般力学与力学基础]
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圆环非线性恢复力的梁约束模型建模
韩文举
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非线性被动隔振的若干进展
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负电容压电分流的圆环超构材料隔振
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《哈尔滨工程大学学报》
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2022
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