一维复合颗粒链中能量衰减的动力学分析

重颗粒区域由压缩到稀疏的结构转变导致了一维复合颗粒链中能量衰减的渡越行为,并且这种结构转变与界面附近重颗粒的运动状态的变化密切关联.分析表明这种运动状态的转变导致了界面处的反射率在两个分支存在较大差别,从而导致了轻颗粒区域能量在两个分支以不同的速率衰减.

基于复合球形颗粒链的冲击能量收集新方法

提出并系统研究了一种基于复合球形颗粒链的新型压电俘能器,从俘能机理、系统搭建和性能优化等方面进行了探究,并建立了完善的孤立波压电俘能理论模型。采用四阶龙格库塔法求解各颗粒的运动微分方程,将计算得到的位移运用赫兹接触定律转化为各颗粒间的动接触力,并引入压电方程计算压电元件的开路电压。再在Simulink仿真软件中建立俘能电路模型,将开路电压转化为储能电容的电压值。在理论分析基础上,搭建了两种球形颗粒链式压电俘能器,并进行了典型信号的采集实验。结果表明,复合式颗粒链具有独特的“能量陷阱”现象,与理论计算结果一致。通过分析总结颗粒链结构、激振力幅值及压电元件厚度与数量等参数对俘能效率的影响规律,为基于复合球型颗粒链的新型压电俘能器优化设计奠定了基础。