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非线性压电振动能量采集器的振动特性与实验研究
被引量：
9
1
作者
王光庆
张伟
+2 位作者
刘创
杨斌强
廖维新
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第10期1494-1502,共9页
为了提高线性压电振动能量采集器的输出特性,在线性压电振动能量采集器悬臂梁末端引入Duffing非线性磁力,构造了一种双稳态非线性压电振动能量采集器;综合考虑能量采集器的动态振型与轴向应变分布情况,建立了系统非线性机电耦合集总参...
为了提高线性压电振动能量采集器的输出特性,在线性压电振动能量采集器悬臂梁末端引入Duffing非线性磁力,构造了一种双稳态非线性压电振动能量采集器;综合考虑能量采集器的动态振型与轴向应变分布情况,建立了系统非线性机电耦合集总参数运动控制模型,并利用4阶、5阶Runge-Kutta算法对能量采集器的非线性振动特性进行了数值模拟;利用谐波平衡法计算获得了能量采集器的幅频响应方程,数值分析了激励频率、激励幅值以及磁铁间距等对系统非线性振动特性的影响,发现双稳态运动可以极大地提高能量采集器的频率响应范围和能量采集效率,并且能量采集器在低频、低幅值激励情况下可以产生大幅值周期运动;最后,通过实验对数值计算结果进行了验证。
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关键词
压电能量采集器
非线性振动特性
双稳态行为
Duffing非线性磁力
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职称材料
题名
非线性压电振动能量采集器的振动特性与实验研究
被引量：
9
1
作者
王光庆
张伟
刘创
杨斌强
廖维新
机构
浙江工商大学信息与电子工程学院
香港中文大学机械与自动化工程学系
出处
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第10期1494-1502,共9页
基金
国家自然科学基金项目(51277165)
浙江省自然科学基金项目(LY15F010001
+2 种基金
Y1080037)
浙江省教育厅项目(Y201223050)
浙江工商大学青年人才计划项目(QY11-23)
文摘
为了提高线性压电振动能量采集器的输出特性,在线性压电振动能量采集器悬臂梁末端引入Duffing非线性磁力,构造了一种双稳态非线性压电振动能量采集器;综合考虑能量采集器的动态振型与轴向应变分布情况,建立了系统非线性机电耦合集总参数运动控制模型,并利用4阶、5阶Runge-Kutta算法对能量采集器的非线性振动特性进行了数值模拟;利用谐波平衡法计算获得了能量采集器的幅频响应方程,数值分析了激励频率、激励幅值以及磁铁间距等对系统非线性振动特性的影响,发现双稳态运动可以极大地提高能量采集器的频率响应范围和能量采集效率,并且能量采集器在低频、低幅值激励情况下可以产生大幅值周期运动;最后,通过实验对数值计算结果进行了验证。
关键词
压电能量采集器
非线性振动特性
双稳态行为
Duffing非线性磁力
Keywords
Piezoelectric energy harvester
nonlinear vibration characteristics
bistable behavior
Duffing nonlinear magnetic force
分类号
TM619 [电气工程—电力系统及自动化]
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作者
出处
发文年
被引量
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1
非线性压电振动能量采集器的振动特性与实验研究
王光庆
张伟
刘创
杨斌强
廖维新
《传感技术学报》
CAS
CSCD
北大核心
2015
9
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