| 惯性固支梁双稳态振动俘能系统设计与实验验证 |
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| 引用本文： | 刘 琦,秦卫阳,邓王蒸,李 琦.惯性固支梁双稳态振动俘能系统设计与实验验证[J].振动工程学报,2022,35(5):1165-1173. |
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| 作者姓名： | 刘 琦 秦卫阳 邓王蒸 李 琦 |
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| 作者单位： | 西北工业大学工程力学系，陕西 西安 710072 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目（11672237） |
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| 摘 要： | 提出了一种利用放大惯性力驱动的双固支梁压电振动能量俘能结构，可以实现宽频带范围内的阱间跳跃与振动能量高效转换。结构由惯性质量块与双固支弹性压电梁组成。在激励下，质量块的惯性力放大后通过连杆作用于两固支压电梁的中部，使得结构更容易实现阱间跳跃，产生大的电能输出。建立了系统动力学与压电耦合模型，并进行了理论分析。结果表明连杆参数对系统势能函数有很大影响，随机激励下系统可以实现双稳态之间的跳跃。加工了惯性固支梁双稳态俘能结构，且进行了实验研究。实验结果证明了惯性质量的增加可降低系统有效工作频率，俘能结构可在弱随机激励下实现频繁阱间跳跃，并在较宽的频带内保持阱间跳跃，因此在随机激励下能够产生大输出电压。
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| 关 键 词： | 放大惯性力 双稳态 振动能量收集 固支压电梁 |
Design and dynamical characteristics of bistable vibration energy harvester with amplified inertial forces acting on double-clamped beams |
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| LIU Qi,QIN Wei-yang,DENG Wang-zheng,LI Qi.Design and dynamical characteristics of bistable vibration energy harvester with amplified inertial forces acting on double-clamped beams[J].Journal of Vibration Engineering,2022,35(5):1165-1173. |
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| Authors: | LIU Qi QIN Wei-yang DENG Wang-zheng LI Qi |
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