拱形-线形非线性磁力耦合压电俘能器建模与特性分析

作者：陈孝玉; 张旭辉^*; 左萌; 樊红卫; 汪林

来源：振动与冲击, 2021, 40(09): 110-119.

DOI：10.13465/j.cnki.jvs.2021.09.015

• 拱形-线形梁
• 压电
• 非线性
• 建模
• 特性

为分析拱形-线形非线性磁力耦合压电俘能器振动特性,利用磁化电流法建立了磁力模型,实验测量并通过数据拟合方法获取了拱形-线形结构非线性恢复力模型,利用广义Hamilton变分原理建立系统的动力学方程。采用谐波平衡法对动力学方程进行了求解,揭示了不同激励条件、不同磁距对俘能器振动特性的影响关系并开展实验研究。结果表明:拱形-线形压电俘能器大幅响应带宽、响应幅值随激励强度的增大而增大;减小磁距会增加系统大幅响应带宽,但幅值有所降低。相对于直梁式结构俘能器,拱形-线形结构可以提高俘能器输出电压,提升俘能性能。研究为拱形-线形压电俘能器设计提供了理论指导,为改善俘能器性能提供了新的思路。

• 单位
  西安科技大学; 遵义师范学院