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动态多稳态压电风能俘能结构设计与实验验证

论文摘要

传统的线性颤振式风能俘能结构在变风速环境下转换效率不高.针对此问题,论文提出了一种动态多稳态颤振式压电俘能结构,可在较宽的风速范围内保持较高的电压输出.该结构在悬臂梁自由端有一矩形平板和一永磁体,并在梁自由端附近放置两个固定永磁体,磁铁间的磁吸力使结构具有两个静态稳定平衡位置和一个动态稳定平衡位置.为了验证所提出结构的优越性,加工了实验装置,开展了不同风速下风能转换效率的研究.发现当风速较小时,该结构具有双稳态特性;而当风速较大时,结构会出现新的稳定位置,变为三稳态系统.利用这种动态多稳态特性,可在很宽的风速范围内实现阱间跳跃并伴随高电压输出.实验结果表明,这种动态多稳态结构,当风速在2.0 m/s-7.5 m/s区间变化时,能够激发并保持阱间跳跃,甚至相干共振.因此,该结构可在宽风速阈环境下保障电能的高效输出.

论文目录

  • 0 引言
  • 1 动态多稳态颤振式风俘能结构模型
  • 2 实验研究
  • 3 结论

    • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 周志勇,秦卫阳,朱培,邓王蒸,潘家楠,吴亦源

    关键词: 动态多稳态,颤振,风能俘能,阱间跳跃

    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: 新能源

    单位: 西北工业大学动力与能源学院,河南大学土木建筑学院,西北工业大学力学与土木建筑学院

    基金: 国家自然科学基金项目（11672237）资助

    分类号: TK81

    DOI: 10.19636/j.cnki.cjsm42-1250/o3.2019.031

    页码: 467-477

    总页数: 11

    文件大小: 9099K

    下载量: 125

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    本文来源: https://www.lunwen66.cn/article/d1814ebebd1f494925d65dc2.html