【摘 要】
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针对目前压电采集器采集频带较窄、采集效率较低的问题,笔者在压电采集器中引入磁场构建了非线性振动系统,拓宽了采集器的采集频带.设计了一种带U型切口的非线性压电振动能量采集器;通过建立采集器的理论模型,分析了该采集器的势能系统,并仿真研究了不同激振频率下内梁磁铁与外梁磁铁的水平间距D的改变对采集器输出均方根电压的影响.数值分析发现:减小间距D,可以使该采集器的内、外梁的势能系统从单稳态系统过渡到双稳态系统;并随着间距D的减小,该能量采集器在其谐振频率处输出的均方根电压逐渐增大,但对该能量采集器的有效采集频带影
【机 构】
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上海工程技术大学 机械与汽车工程学院,上海 201620;上海工程技术大学 工程实训中心,上海 201620
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针对目前压电采集器采集频带较窄、采集效率较低的问题,笔者在压电采集器中引入磁场构建了非线性振动系统,拓宽了采集器的采集频带.设计了一种带U型切口的非线性压电振动能量采集器;通过建立采集器的理论模型,分析了该采集器的势能系统,并仿真研究了不同激振频率下内梁磁铁与外梁磁铁的水平间距D的改变对采集器输出均方根电压的影响.数值分析发现:减小间距D,可以使该采集器的内、外梁的势能系统从单稳态系统过渡到双稳态系统;并随着间距D的减小,该能量采集器在其谐振频率处输出的均方根电压逐渐增大,但对该能量采集器的有效采集频带影响并不大.该研究表明引入磁场的带U型切口的双悬臂压电梁能有效提高压电能量采集器采集效率.
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