三稳态压电振动能量采集器的动力学建模、 仿真与实验研究

• 作者: 李颍 王光庆 谭江平 赵泽翔 鞠洋
• 来源期刊: 传感技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 三稳态压电振动能量采集器 非线性磁力 分布参数机电耦合动力学 实验验证
• 年，卷（期）: 2020,（8）
• 所属期刊栏目: 传感器研究
• 页码范围: 1098-1109
• 页数: 12页
• 分类号: TP393
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1004-1699.2020.08.004

摘要

为探究磁-机-压电耦合型三稳态压电能量采集器的非线性动力学行为,利用磁偶极子点荷方法计算得到了能量采集器末端受到的非线性磁力,基于欧拉-伯努利梁理论和拉格朗日方程建立了三稳态压电振动能量采集器的分布参数机电耦合动力学模型,仿真分析了系统参数(d、dg)对能量采集器的势能、磁力以及非线性动力学输出特性的影响.研制了磁-机-压电耦合型三稳态振动能量采集器原理样机,搭建了样机实验平台,实验验证了理论模型与仿真结果的正确性.研究结果表明:适当调整d和dg可使压电振动能量采集器分别作单稳态、双稳态和三稳态运动,其中三稳态运动存在3个势能阱,势能阱的深度和宽度均小于双稳态压电振动能量采集器的势能阱深度和宽度,这有利于提升振动能量采集器的工作频带和采集输出效率.

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		51	361	13.0	17.0
2	赵泽翔		4	0	0.0	0.0
3	谭江平		3	0	0.0	0.0
4	李颍		1	0	0.0	0.0
5	鞠洋		1	0	0.0	0.0