T型参数共振磁力压电俘能器及其特性研究

来源 :西南交通大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:info1
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
环境振动能量收集的俘能器技术,尤其是具有结构简单等优点的压电俘能器,已经成为了研究热点。目前,关于直接激励压电俘能器的研究比较多,而关于参数激励压电俘能器的研究却比较少。与直接激励相比,参数共振具有可将输出功率提高一个数量级的潜力,但也存在最小激励阈值的问题,即激励幅值必须大于激励阈值才能实现参数共振。因此,如何降低激励阈值、增大频带宽度成为参数激励俘能器研究和设计的一个关键问题。为了降低激励阈值,并且拓展俘能带宽,本文提出了一种T型参数共振磁力压电俘能器的结构,它主要是由一端固定一端滑动的辅助梁和与其垂直的压电梁组成,辅助梁滑动端有磁力作用,压电梁上贴有压电片,压电梁在辅助梁的中部与其连接。本文的主要研究工作为:利用扩展哈密顿原理建立了系统的机电耦合模型,确定出了辅助梁由直梁转化为屈曲梁的临界磁铁间距。分别研究了辅助梁为直梁和屈曲梁时,激励幅值、激励频率、磁铁间距和负载电阻等参数对系统动力学和俘能特性的影响。本文的主要研究结论如下:1.当辅助梁为直梁,且辅助梁固有频率为压电梁固有频率2倍时,系统产生1:2的内共振。研究表明:当系统发生内共振时,辅助梁和压电梁或处于单周期运动,或处于二周期运动,也可能处于拟周期运动状态。辅助梁的振幅由于饱和现象而不随激励幅值的变化而变化,压电梁综合了软、硬弹簧特性而实现宽带能量俘获,同时,可以大大减小参数共振的激励阈值。随着激励幅值的增大,系统的输出电压也随之增高,频率带宽得到拓展,当负载电阻为特定值时,输出功率可以达到其极值。2.当辅助梁为屈曲梁,且辅助梁固有频率为压电梁固有频率2倍时,由于辅助梁和压电梁均发生了混沌运动,系统并未发生1:2内共振,压电梁的运动受到辅助梁的影响,处于与辅助梁相似的周期、多周期及混沌运动。虽然屈曲梁本身需要较大激励幅值才能发生阱间运动,但仍远小于参数共振激励阈值。当激励幅值足够大,以使压电梁发生参数共振时,辅助梁和压电梁将出现大幅度、小幅度的交替混沌运动,只有远离主参数共振频率时能表现出周期或二周期运动;当激励幅值使压电梁发生参数共振时并实现宽带俘获能量时,若进一步增大激励幅值,却不能使俘能带宽明显增加;当激励幅值和激励频率不变时,磁铁间距在特定的范围内可使压电梁实现宽带能量俘获;增大负载电阻,可使压电梁的频率响应向高频处略微偏移;激励频率不同,对应于输出功率最大的最佳负载电阻值也不同。
其他文献
民族语译制片在文化认同方面起着非常重要的作用,因此对于民族语译制片的翻译研究不容忽视。《大江大河》是纪念改革开放四十周年的电视剧,自播出后获得了较高的收视率和观众认可度,且反映时代精神,因此本研究选取该剧汉维版本台词作为语料进行分析,具有一定的研究和借鉴意义。生态翻译学由胡庚申教授最早提出,该理论认为翻译是译本、译境以及译者所构成的共同体,是译者在不断适应与选择的过程。生态翻译学提出翻译的方法和策
随着化肥投入量的不断增加,化肥的大量施用所带来的污染越来越受到社会各界的重视。随着工业化和城市化进程的推进,农村剩余劳动力逐步转移,中国农户职业非农化程度迅速提高
二氢吡啶是一类重要的含氮杂环化合物,其中1,4-二氢吡啶和1,2-二氢吡啶是最为常见的两种异构体,分子中双键的位置对其药理活性及应用具有重要的影响。1,4-二氢吡啶类化合物常作为钙离子通道抑制剂应用于心脑血管疾病的治疗,而1,2-二氢吡啶类化合物是合成许多天然生物碱的活性骨架的重要原料。因此,系统的研究二氢吡啶的双键位置对其合成方法和[2+2]光环合反应的影响,具有重要的理论和实际应用的意义。本文
随着知识增长速度的不断加快、市场环境的竞争逐渐激烈,为了获取外部互补性知识、形成企业的竞争优势,很多企业都选择与大学建立起合作关系。但是在实践中,校企合作并不总是
17世纪中叶,英国传统的政治格局被内战的爆发所打破,人们的生活发生了翻天覆地的变化,日益加剧的政治动荡激起了来自不同社会阶层的请愿浪潮。妇女是内战时期众多请愿者中的一员,此间印刷的议会请愿书,直观地反映了妇女的政治、宗教和社会诉求,是研究该时期英国妇女政治参与行为的一手史料。17世纪英国妇女的议会请愿相对集中在两个时期,即内战时期和英吉利共和国时期,每个时期可细化为两个阶段来进行考察。内战前夕,妇
本文以课题组对骑行时人体关键动作的研究结果为三维人体扫描实验建立一个关键动作的参考标准,收集了40位有骑行经验爱好者的青年男性的静止状态和关键骑行姿势下的三维人体
Pd由于其较低的价格(相对于Pt)及良好的催化性能,使得Pd和Pd基纳米材料已经被广泛地应用于醇类燃料电池、甲酸燃料电池、氧还原、有机耦合、氢检测、提纯和存储等方面。在纳
自“一带一路”国家战略实施以来,我国与相关国家的合作更加全面深入,为进出口贸易的发展注入了新的活力,国内企业纷纷抓住有利时机,充分利用政策优势,开发其国际业务,因此企业对银行的国际结算业务的需求进一步加强,为国际结算业务的发展提供了良好的外部环境和市场基础。在这种时代大背景下,商业银行应充分利用这一广阔的市场机会,更加重视国际结算业务,将其作为新的利润增长点,通过制定合理的营销策略,实现银行国际结
马铃薯(Potato),一种兼具饱腹及营养功能的新兴主粮产品,其中含有完善的蛋白质可以弥补普通主粮氨基酸缺失问题。燕麦(Oat)是含有高蛋白、高脂肪及膳食纤维的一种全价营养粗粮,可以调整膳食结构。本研究将马铃薯及燕麦加入普通小麦面条中生产马铃薯燕麦复合面条,在完成马铃薯主粮化转变的同时调整主食产品的膳食结构。本文所研究的复合面条主要以马铃薯为原料,添加小麦粉促进成型,同时辅以燕麦的加入来提高保健功
旋转机械设备的健康监测一直是众多学者的研究对象,滚动轴承作为旋转机械关键的零部件,其运行状态直接决定了设备性能的优劣。因此,及时、准确地发现轴承早期轻微故障,将设备出现重度故障不能运行的事后维修变为预知维修,可以有效保障企业设备的连续安全运行,降低重大事故发生的概率,提高企业的生产效率。课题研究的核心在于研发出一种基于精细复合多尺度模糊熵(RCMFE),改进半监督局部切空间排列(ISS-LTSA)