参数激励变势能函数压电俘能器的特性研究

提出了一种具有变势能函数的二自由度压电俘能器结构。利用拓展哈密顿原理推导了俘能器的机电耦合模型,并对系统进行了运动及动力学仿真分析。研究表明,在系统发生共振时,随着外部磁铁的运动,系统中的磁力和磁势能均发生变化,系统的磁势能穿越了形状不同的磁势能曲线,产生了较大的磁势能变化,其中的大部分能量转化为梁的弹性势能,且通过对系统俘能特性的研究表明,俘能器的工作带宽与输出电压均方根峰值均得到较大提升,从而提高了俘能器的性能。

一种多稳态变势能函数压电俘能器及其特性研究

该文在通常的双稳态变势能函数压电俘能器中,通过在运动磁铁的两侧分别加装固定磁铁的方式,提出了一种多稳态变势能函数压电俘能器结构。基于扩展的哈密顿原理建立了俘能器的动力学方程,分析了系统的势能函数的变化规律,研究了俘能器在简谐激励下的动力学特性和俘能特性。结果表明,多稳态对称变势能函数压电俘能器在较高的外频激励下具有较好的俘能性能,而多稳态非对称变势能函数压电俘能器在低频的外激励下也具有较好的俘能性能。