| 线形-拱形组合梁式压电俘能器振动特性研究 |
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| 引用本文： | 张旭辉,汪林,左萌,佘晓.线形-拱形组合梁式压电俘能器振动特性研究[J].振动工程学报,2021,34(6):1207-1214. |
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| 作者姓名： | 张旭辉 汪林 左萌 佘晓 |
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| 作者单位： | 西安科技大学机械工程学院，陕西西安710054；陕西省矿山机电装备智能监测重点实验室，陕西西安710054 |
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| 基金项目： | 国家自然科学基金资助项目（51974228）；国家绿色制造系统集成项目（工信部节函［2017］327 号）；陕西省创新能力支撑计划（2018TD-032）；陕西省重点研发计划（2018ZDCXL-GY-06-04） |
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| 摘 要： | 为揭示线形?拱形组合梁式双稳态压电俘能器系统参数对其动力学响应特性影响规律，利用磁化电流法及广义Hamilton 变分原理，分别建立压电俘能器非线性磁力模型及系统分布式参数模型；采用谐波平衡法对俘能系统响应特性进行分析，讨论不同磁铁间距、激励幅值、负载阻抗等参数对系统幅频响应及输出功率的影响规律，并进行实验验证。研究结果表明：组合梁式双稳态压电俘能系统幅频响应存在跳跃、多解现象，通过改变磁铁间距及激励幅值可调节不稳定区域范围；外界激振频率是影响系统最优阻抗的关键因素，磁铁间距及激励幅值对其影响不显著。当系统磁铁间距d 取16mm，激励频率f取16.2Hz，最优阻抗R 取5.6MΩ，激励幅值A 取1.3g时，系统最大输出功率约为43.4μW。研究结果为双稳态压电俘能器优化设计及工程化应用提供理论依据。
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| 关 键 词： | 压电俘能器 组合梁 谐波平衡法 非线性 阻抗匹配 |
Vibration performance analysis of piezoelectric energy harvester based on linear-arch composed beam |
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| ZHANG Xu-hui,WANG Lin,ZUO Meng,SHE Xiao.Vibration performance analysis of piezoelectric energy harvester based on linear-arch composed beam[J].Journal of Vibration Engineering,2021,34(6):1207-1214. |
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| Authors: | ZHANG Xu-hui WANG Lin ZUO Meng SHE Xiao |
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