本文選題：振動 + 能量收集�。� 參考：《振動與沖擊》2017年12期

【摘要】：為了能夠利用自然界中的振動能量,彌補傳統(tǒng)微器件供能方式的不足。設(shè)計制作了一種以超磁致伸縮材料(GMM)為基礎(chǔ)的振動能量收集裝置,并通過實驗加以驗證其能量收集特性;首先,通過對超磁致伸縮材料物理特性的分析,進(jìn)行了能量收集裝置理論建模與仿真分析;然后,根據(jù)仿真分析的結(jié)果設(shè)計了一套柱棒式的超磁致伸縮能量收集器;最后,通過搭建實驗平臺進(jìn)行了效果驗證。實驗結(jié)果表明:當(dāng)輸入激振信號頻率f_n不變,振動能量收集裝置輸出電壓峰-峰值和輸入振動信號的幅值F_m成正比;當(dāng)輸入振動信號幅值F_m不變,振動能量收集裝置輸出電壓峰-峰值和輸入激振信號的頻率fn成正比;在激振應(yīng)力最大值為2.54 MPa、頻率100 Hz的正弦激振條件下,感應(yīng)線圈100匝的實驗條件下,超磁致伸縮振動能量收集器輸出電動勢峰-峰值為136.4 mV,與理論值(156 mV)符合較好,且波形一致。
[Abstract]:In order to make use of the vibration energy in nature, to make up for the shortage of the traditional energy supply mode of microdevices. A vibration energy collection device based on giant magnetostrictive material (GMM) is designed and fabricated, and its energy collection characteristics are verified by experiments. Firstly, the physical properties of giant magnetostrictive material are analyzed. The theoretical modeling and simulation analysis of the energy collection device are carried out. Then, a column magnetostrictive energy collector is designed according to the results of the simulation analysis. Finally, an experimental platform is built to verify the effect. The experimental results show that when the input exciting signal frequency FN is invariant, the output voltage peak-peak of vibration energy collection device is proportional to the amplitude of the input vibration signal, and when the input vibration signal amplitude F _ m is invariant, the output voltage peak is proportional to the amplitude of the input vibration signal. The output voltage peak to peak value of vibration energy collection device is proportional to the frequency f _ n of the input excitation signal, and under the conditions of the maximum exciting stress of 2.54 MPa and the sinusoidal excitation of 100 Hz, the experimental condition of the induction coil 100 turns is obtained. The peak to peak value of the output EMF of the giant magnetostrictive vibration energy collector is 136.4 MV, which is in good agreement with the theoretical value (156mV) and the waveform is consistent.
【作者單位】： 杭州電子科技大學(xué)機械工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(50905051;11202061) 浙江省自然科學(xué)基金(LY17E050026)
【分類號】：TM619

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本文編號：2084213