多场耦合多方向振动俘能器建模及响应分析

论文摘要

针对多方向振动俘能器对低频、低幅值激励的响应输出性能低等问题,在振动俘能结构中引入非线性磁吸力,提高俘能器的响应频带和能量转换效率。研究了非线性磁振子模型,建立了基于广义Hamilton变分原理的横、纵向振动系统机电耦合模型,对系统动力学方程进行无量纲化并数值求解。搭建了振动俘能器性能测试平台,开展了多场耦合振动俘能器频谱特性及响应输出的分析实验。结果表明,引入磁铁可显著提高系统能量转换效率,当磁铁间距15mm、激励幅值0.5m/s~2时,相比无磁力输入的情况,系统响应电压提高了6倍左右,谐振频率从18Hz降至9.5Hz左右,解决了压电俘能器频带窄、响应频率高及输出电压低等问题。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 张旭辉,吴中华,赖正鹏,谭厚志,樊红卫

关键词: 低频低幅振动,多场耦合模型,振动俘能器,分布式模型,响应分析

来源: 振动.测试与诊断 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 电力工业

单位: 西安科技大学机械工程学院

基金: 国家自然科学基金资助项目(51605380),中国博士后科学基金资助项目(2015M582692,2016M602842),陕西省自然科学基础研究计划资助项目(2017JQ5105)

分类号: TM503

DOI: 10.16450/j.cnki.issn.1004-6801.2019.01.001

页码: 1-8+217

总页数: 9

文件大小: 1717K

下载量: 159

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