本文设计了一种带有非线性能量汇(nonlinear energy sink)的超磁致伸缩式振动能量采集器,开展了振动控制与能量采集一体化的研究。该采集器将非线性能量汇与超磁致伸缩材料连续放置,并连接到整星系统中。将超磁致伸缩材料的本构模型...
详细信息
本文设计了一种带有非线性能量汇(nonlinear energy sink)的超磁致伸缩式振动能量采集器,开展了振动控制与能量采集一体化的研究。该采集器将非线性能量汇与超磁致伸缩材料连续放置,并连接到整星系统中。将超磁致伸缩材料的本构模型耦合到系统的动力学模型中,数值计算了位移激励下系统的动力学响应,并与去掉非线性能量汇和超磁致伸缩材料的系统对比。结果 表明,该采集器能够有效减振。通过快速傅里叶变换对响应进行频谱分析,验证了非线性能量汇在不改变系统固有频率下减振的特性。通过计算采集器中各组分的能量耗散百分比来评价非线性能量汇的减振效果。研究发现,趋于稳态时,非线性能量汇吸收的能量占比很高,也就说明绝大多数的输入能量都被吸到了非线性能量汇系统中,实现了能量的靶向传递,达到了运用非线性能量汇的目的。此外,基于超磁致伸缩材料的维拉里效应,在外界机械振动的激励下,超磁致伸缩材料内部的磁通密度会发生改变,根据电磁感应原理,超磁致伸缩材料外部的感应线圈上能产生感应电动势,从而实现机械能向电能的转换。
暂无评论