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基于线性放大与非线性磁力复合增强的三稳态压电振动能量俘获机理与动力学特性研究
文献摘要：
提出一种基于线性放大与非线性磁力复合增强的三稳态压电振动俘能器,实现在宽频范围内有效地采集低能轨道振动能量.将质量块和弹簧组成的线性放大机构置于三稳态压电俘能器与基座之间,调节线性放大机构与俘能器之间的质量比和刚度比,使三稳态俘能器获得较大的输入动能从低能轨道运动跳转到高能轨道运动,从而获得更高的输出性能和更宽的工作频带.利用能量法建立了描述该复合压电振动俘能器系统动态响应的非线性机电耦合数学模型;采用动态分岔图仿真研究了系统质量比和刚度比对压电俘能器动态输出性能的影响及其能量俘获机理.实验验证了理论结果的正确性.研究结果表明:合理调节系统质量比和刚度比,复合俘能器可以在低能轨道振动时获得更宽的工作频带和更高的发电能力.与传统刚性基座三稳态压电俘能器相比,实验获得复合压电俘能器的阱间运动频率范围由3～14 Hz扩大到2～21.5 Hz,从低能轨道振动跳转到高能轨道振动所需的激励加速度由13.5 m/s2降至5.8 m/s2.
文献关键词：
三稳态俘能器;线性放大;非线性磁力;能量俘获;动态分岔
中图分类号：
作者姓名：
郑友成;朱强国;赵泽翔;鞠洋;李颖;刘周龙;周铄;王光庆;张贝奇
作者机构：
浙江工商大学信息与电子工程学院 杭州 310018;浙江工商大学萨塞克斯人工智能学院 杭州 310018
文献出处：
引用格式：
[1]郑友成;朱强国;赵泽翔;鞠洋;李颖;刘周龙;周铄;王光庆;张贝奇-.基于线性放大与非线性磁力复合增强的三稳态压电振动能量俘获机理与动力学特性研究)[J].机械工程学报,2022(23):138-150
A类：
三稳态俘能器,高能轨道,动态分岔
B类：
线性放大,非线性磁力,振动能量,能量俘获,动力学特性,振动俘能器,宽频,轨道振动,质量块,弹簧组,放大机构,压电俘能器,基座,节线,刚度比,轨道运动,跳转,转到,输出性能,工作频带,能量法,动态响应,机电耦合,耦合数学模型,分岔图,仿真研究,系统质,动态输出,调节系统,发电能力,间运,运动频率,s2
AB值：
0.218789
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