非线性压电振动能量采集器的振动特性与实验研究

• 作者: 刘创 廖维新 张伟 杨斌强 王光庆
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 压电能量采集器 非线性振动特性 双稳态行为 Duffing非线性磁力
• 年，卷（期）: 2015,（10）
• 所属期刊栏目: 传感器研究
• 页码范围: 1494-1502
• 页数: 9页
• 分类号: TH825
• 字数: 4604字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2015.10.014

摘要

为了提高线性压电振动能量采集器的输出特性,在线性压电振动能量采集器悬臂梁末端引入Duffing非线性磁力,构造了一种双稳态非线性压电振动能量采集器;综合考虑能量采集器的动态振型与轴向应变分布情况,建立了系统非线性机电耦合集总参数运动控制模型,并利用4阶、5阶Runge-Kutta算法对能量采集器的非线性振动特性进行了数值模拟;利用谐波平衡法计算获得了能量采集器的幅频响应方程,数值分析了激励频率、激励幅值以及磁铁间距等对系统非线性振动特性的影响,发现双稳态运动可以极大地提高能量采集器的频率响应范围和能量采集效率,并且能量采集器在低频、低幅值激励情况下可以产生大幅值周期运动;最后,通过实验对数值计算结果进行了验证.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	王光庆	浙江工商大学信息与电子工程学院	51	361	13.0	17.0
2	杨斌强	浙江工商大学信息与电子工程学院	10	44	3.0	6.0
3	张伟	浙江工商大学信息与电子工程学院	9	63	4.0	7.0
4	廖维新	香港中文大学机械与自动化工程学系	6	79	5.0	6.0
5	刘创	浙江工商大学信息与电子工程学院	2	33	2.0	2.0