簇发振动能量采集技术研究

【作者】 姜文安； 毕勤胜； 陈立群；

【机构】 江苏大学土木工程与力学学院； 上海大学力学与工程科学学院；

【摘要】 振动能量采集技术的研究已经得到了广泛发展,但是目前许多研究集中于固有频率附近的主共振采集。然而,在实际环境中存在许多超低频的激震源,其对应的固有频率远小于结构的固有频率。为了适应这些超低频的激励环境,开采超低频激励的簇发振动所产生的能量,具有重要的研究意义。本文设计了一类新型的机电耦合装置,其中谐和电压源提供超低频率的激励,非线性电容提供非线性恢复力。基于基尔霍夫电流定律,建立了系统的机电耦合方程。采用快慢动力学分析方法,通过转换相图研究了系统的分岔机理,在静态和激发态的过渡区域观察到了折叠分岔和跳跃现象。利用数值积分的方法,观测到了系统的簇发响应,验证了理论分析的有效性。讨论了系统参数的变化对簇发振荡的影响,结果表明在机电耦合装置中远低于固有频率的超低频激励在特定参数范围条件下也可能输出较大的电量。更多还原