雙穩(wěn)態(tài)電磁式振動(dòng)能量捕獲器超諧波響應(yīng)研究
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【摘要】:超諧波響應(yīng)是非線性振動(dòng)系統(tǒng)在較大激勵(lì)下表現(xiàn)的特性,在某種條件下雙穩(wěn)態(tài)振動(dòng)能量捕獲系統(tǒng)的超諧波響應(yīng)可使系統(tǒng)產(chǎn)生優(yōu)越的輸出功率。本文將質(zhì)量-非線性彈簧-阻尼系統(tǒng)與雙穩(wěn)態(tài)振動(dòng)能量捕獲器相結(jié)合,提出了附加非線性振子的雙穩(wěn)態(tài)電磁式振動(dòng)能量捕獲器,建立系統(tǒng)的力學(xué)模型及控制方程。采用兩項(xiàng)式諧波平衡法,獲得了雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)在簡諧激勵(lì)下產(chǎn)生大幅運(yùn)動(dòng)的基諧波和超諧波響應(yīng)的解析解,借助數(shù)值仿真分析了質(zhì)量比和調(diào)頻比對雙穩(wěn)態(tài)振動(dòng)能量捕獲器產(chǎn)生大幅運(yùn)動(dòng)的影響規(guī)律,獲得了雙穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)參數(shù)的最佳配置范圍,且當(dāng)外部激勵(lì)頻率處于低頻段時(shí),系統(tǒng)發(fā)電主要表現(xiàn)為超諧波發(fā)電,隨著激勵(lì)頻率的增大,振動(dòng)發(fā)電系統(tǒng)主要呈現(xiàn)基諧波發(fā)電。上述研究,為雙穩(wěn)態(tài)能量捕獲裝置的理論研究提供了參考。
【作者單位】: 西安理工大學(xué)機(jī)械與精密儀器工程學(xué)院;
【基金】:國家自然科學(xué)基金(11572243)資助項(xiàng)目
【分類號】:O322
【正文快照】: 1引言微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)的進(jìn)步大大促進(jìn)了能量捕獲技術(shù)的發(fā)展[1]。由于雙穩(wěn)態(tài)發(fā)電系統(tǒng)相對于單穩(wěn)態(tài)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)非共振激勵(lì)下的大幅、寬頻周期甚至混沌運(yùn)動(dòng),輸出功率明顯提高,因而雙穩(wěn)態(tài)振動(dòng)能量捕獲器成為目前研究的重點(diǎn)[2,3]。如Lan等[4]在兩個(gè)固定磁鐵中間增加一塊小型磁體來
【相似文獻(xiàn)】
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,本文編號:1260206
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