超低频振动能量收集器中夹片弹簧结构的建模与验证

超低频振动能量收集器中夹片弹簧结构的建模与验证

论文摘要

针对一类基于夹片弹簧的压电振动能量收集器,利用材料力学莫尔积分理论建立了振荡俘能结构中夹片弹簧的等效刚度模型,通过万能拉伸试验机验证了模型精度.在此基础上,讨论了夹片弹簧刚度线性简化的两种途径:拉伸曲线线性拟合和固有频率修正.研究结果表明,从夹片弹簧拉伸曲线上看,将其等效成线性弹簧具有一定的合理性;而在实际振动能量收集器结构中,若振动加速度相对较小,通过固有频率修正法对夹片弹簧刚度进行线性简化,其幅频响应特性与非线性模型的特性相近.该研究成果为压电振动能量收集器的动力学和机电耦合模型简化提供了理论支撑.

论文目录

  • 0 引言
  • 1 夹片弹簧的等效刚度建模
  • 2 夹片弹簧刚度模型验证及线性等效
  • 3 夹片弹簧在振动能量收集器中的线性等效及分析
  • 4 结论
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 吴义鹏,王越,周圣鹏,谢维泰,季宏丽,裘进浩

    关键词: 能量收集,夹片弹簧,等效刚度模型,线性化

    来源: 固体力学学报 2019年05期

    年度: 2019

    分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业

    单位: 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室

    基金: 国家自然科学基金项目(51705251,11532006),江苏省自然科学基金项目(BK20160790)资助

    分类号: TM619

    DOI: 10.19636/j.cnki.cjsm42-1250/o3.2019.017

    页码: 451-457

    总页数: 7

    文件大小: 2296K

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