| 新型双稳态压电振动俘能系统的理论建模与实验研究 |
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| 引用本文： | 张旭辉,赖正鹏,吴中华,谭厚志,左萌,樊红卫.新型双稳态压电振动俘能系统的理论建模与实验研究[J].振动工程学报,2019(1):87-96. |
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| 作者姓名： | 张旭辉 赖正鹏 吴中华 谭厚志 左萌 樊红卫 |
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| 作者单位： | 西安科技大学机械工程学院 |
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| 基金项目： | 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项目(2018TD-032);陕西省重点研发计划项目(2018ZDCXL-GY-06-04) |
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| 摘 要： | 针对线性压电俘能系统的共振频带窄、俘能方向单一、发电效率低等问题,设计了一种双稳态磁力耦合多悬臂梁俘能结构。利用广义Hamilton变分原理建立了系统分布式力-电-磁耦合模型,结合数值计算和实验验证方法揭示了磁铁间距、外界振动激励条件对压电俘能系统响应特性的影响规律。研究结果表明:在合适的磁距和外界振动激励条件下,系统的输出电压可达18V,是线性压电振动俘能系统的3.5倍,有效工作频带是线性压电振动俘能系统的3.1倍,说明双稳态压电振动俘能系统具有明显拓宽有效工作频带和提升发电效率的能力,为压电俘能系统工程化应用提供了理论依据。
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| 关 键 词： | 压电俘能器 振动能量采集器 双稳态 多悬臂梁 力-电-磁耦合模型 |
Theoretical modeling and experimental study of a new bistable piezoelectric vibration energy harvesting system |
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| ZHANG Xu-hui,LAI Zheng-peng,WU Zhong-hua,TAN Hou-zhi,ZUO Meng,FAN Hong-wei.Theoretical modeling and experimental study of a new bistable piezoelectric vibration energy harvesting system[J].Journal of Vibration Engineering,2019(1):87-96. |
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| Authors: | ZHANG Xu-hui LAI Zheng-peng WU Zhong-hua TAN Hou-zhi ZUO Meng FAN Hong-wei |
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| Affiliation: | (School of Mechanical Engineering,Xi'an University of Science and Technology,Xi'an 710054,China) |
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| Abstract: | ZHANG Xu-hui;LAI Zheng-peng;WU Zhong-hua;TAN Hou-zhi;ZUO Meng;FAN Hong-wei(School of Mechanical Engineering,Xi'an University of Science and Technology,Xi'an 710054,China) |
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| Keywords: | captive device vibration energy harvester bistable multi-cantilever beam force-electro-magnetic coupling model |
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