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物理学报 2017年第22期66卷 154-166页

作者：张雨阳冷永刚谭丹刘进军范胜波天津大学机械工程学院天津300350

双稳压电悬臂梁结构常常用于振动能量采集系统,其中的非线性磁力与系统势函数和动力学方程的建立紧密相关,非线性磁力的正确分析和精确计算对系统振动响应和能量采集效果的准确预测至关重要.本文采用形状函数分析方法,通过悬臂梁弯曲斜... 详细信息

双稳压电悬臂梁结构常常用于振动能量采集系统,其中的非线性磁力与系统势函数和动力学方程的建立紧密相关,非线性磁力的正确分析和精确计算对系统振动响应和能量采集效果的准确预测至关重要.本文采用形状函数分析方法,通过悬臂梁弯曲斜率的整体积分计算,得到了悬臂梁末端的运动轨迹及其末端磁铁精确的位置与姿态,并由此根据磁化电流理论建立了双稳压电悬臂梁能量采集系统的磁力计算模型,给出了末端磁铁受到的水平轴向磁力和竖直纵向磁力及其合磁力的变化规律.数值模拟发现,随着末端磁铁竖直纵向位移逐渐增大,磁铁受到的水平轴向磁力和竖直纵向磁力都会依次由排斥力转变为吸引力,从而导致磁力合力的方向会随磁铁位移发生跨越两个象限的大幅度变化.实验验证表明,磁力计算结果与实验测量结果符合良好,其精确度优于现有文献方法的精度,因此本文的方法可以准确预测双稳压电悬臂梁振动过程的磁力变化规律.

关键词：振动能量采集双稳悬臂梁系统磁力计算磁化电流

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外加磁场压电悬臂梁能量采集系统的磁化电流法磁力研究

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物理学报 2015年第6期64卷 59-66页

作者：谭丹冷永刚范胜波高毓璣天津大学机械工程学院天津300072 天津大学机构理论与装备设计教育部重点实验室天津300072

以外加磁场压电悬臂梁能量采集系统结构为研究对象,根据磁化电流方法探讨了具有悬臂梁特征的系统结构的磁场作用力及其计算方法,给出了相应的磁力计算模型,并将计算结果与实验数据进行了对比.研究表明,磁化电流方法导出的磁力计算模型... 详细信息

以外加磁场压电悬臂梁能量采集系统结构为研究对象,根据磁化电流方法探讨了具有悬臂梁特征的系统结构的磁场作用力及其计算方法,给出了相应的磁力计算模型,并将计算结果与实验数据进行了对比.研究表明,磁化电流方法导出的磁力计算模型存在偏差,其磁力计算误差随着磁铁间距缩小而增大.通过引入悬臂梁末端磁铁的偏转角度,对磁化电流法计算模型进行改进,得到合理的外加磁场压电悬臂梁能量采集系统的磁力计算模型,为该能量采集系统的进一步研究提供了可靠的磁力计算理论依据.

关键词：能量采集磁力压电悬臂梁磁化电流

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基于磁化电流法的双稳态非线性能量阱抑振性能研究

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机械强度 2023年第2期45卷 271-277页

作者：宋伟志周辉刘志恩李彬朱德荣陈智勇洛阳理工学院河南省复合刀具与精密加工国际联合实验室洛阳471023 武汉理工大学武汉430070

为在宽频内实现对主系统的振动控制,设计了一种双稳态非线性能量阱(Bistable-Nonlinear Energy Sink,BNES),基于磁化电流理论对悬臂梁结构系统的空间磁力进行分析,研究磁间距大小及悬臂梁长度对BNES稳定点的影响。建立主系统耦合BNES的... 详细信息

为在宽频内实现对主系统的振动控制,设计了一种双稳态非线性能量阱(Bistable-Nonlinear Energy Sink,BNES),基于磁化电流理论对悬臂梁结构系统的空间磁力进行分析,研究磁间距大小及悬臂梁长度对BNES稳定点的影响。建立主系统耦合BNES的动力学方程,研究不同激励强度时BNES瞬态工作性能的稳定性。通过幅频特性研究磁间距对BNES的稳态减振性能影响,并分别研究了在0.5倍、1倍、1.5倍共振激振频率下,随激励强度变化,BNES工作性能的稳定性。分析结果表明,提出的BNES具有良好瞬态及稳态减振性能,且鲁棒性较好。

关键词：振动抑制磁化电流双稳态非线性能量阱磁间距鲁棒性

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