本文選題：振動能量俘獲 + 非線性模型��； 參考：《西安交通大學(xué)學(xué)報》2014年01期

【摘要】：為了建立壓電磁耦合振動能量俘獲系統(tǒng)的動力學(xué)模型,提出了一種非線性多項式擬合系統(tǒng)的非線性回復(fù)力的建模方法。使用微型測力儀直接測得懸臂梁處于不同位置時的非線性回復(fù)力,并用多項式進(jìn)行參數(shù)擬合以獲得非線性回復(fù)力的表達(dá)式。根據(jù)哈密頓原理、歐拉-伯努利梁理論和壓電理論等,建立了考慮非線性回復(fù)力的系統(tǒng)模型,由龍格-庫塔數(shù)值算法仿真后得到系統(tǒng)的非線性輸出特性。研究結(jié)果表明,該模型具有參數(shù)求解簡單、計算量小、無需直接求解磁場力等優(yōu)點,能夠描述非線性寬頻能量系統(tǒng)的跳躍頻率、最大電壓和有效頻帶等關(guān)鍵設(shè)計參數(shù),為壓電磁耦合振動能量俘獲系統(tǒng)的機理研究奠定了理論基礎(chǔ)。
[Abstract]:In order to establish the dynamic model of the piezo-electromagnetic coupled vibration energy capture system, a modeling method of nonlinear return force for nonlinear polynomial fitting system is proposed. The nonlinear recoil force of cantilever beam at different positions is measured directly by using micro-dynamometer, and the expression of nonlinear recoil force is obtained by polynomial parameter fitting. According to Hamiltonian principle, Euler-Bernoulli beam theory and piezoelectric theory, a system model considering nonlinear recoil force is established. The nonlinear output characteristics of the system are obtained by the Runge-Kutta numerical algorithm. The results show that the model has the advantages of simple parameter solving, less computation and no need to directly solve the magnetic field force. It can describe the key design parameters of nonlinear broadband energy system, such as hopping frequency, maximum voltage and effective frequency band. It lays a theoretical foundation for the study of the mechanism of the vibrational energy capture system of piezo-electromagnetic coupling.
【作者單位】： 西安交通大學(xué)機械制造系統(tǒng)工程國家重點實驗室;佐治亞理工學(xué)院機械工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(51075317,51275379) 教育部新世紀(jì)優(yōu)秀人才計劃資助項目(NCET-12-0453) 陜西省國際合作重點資助項目(2011KW-21)
【分類號】：TH825

【參考文獻(xiàn)】

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【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：1928464