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考虑耦合频率的1:2内共振压电振动能量采集器多尺度修正方法。 (英语) Zbl 1508.74023号

摘要:基于1:2内共振的压电振动能量采集器具有频带宽、效率高的优点。应用多尺度法(MMS)导出了输出响应的近似解析解。然而,内部谐振引起的耦合频率对输出电压响应有很大影响,这是传统MMS无法确定的。为了克服这一不足,提出了等效强迫负载的方法来解耦电压频率,然后得到输出响应的修正近似解析解(MMS-New)。通过实验验证了系统机电耦合控制方程的响应。与传统MMS的近似解相比,修正后的近似解的精度显著提高。在内谐振区,输出电压响应的最大精度可以提高40.64%,在内谐振区域外,最大精度可以增加到10倍。在整个激励频率范围内,分别进行正向和反向扫频分析时,幅频响应曲线表现出非线性硬化和软化。推导了调制方程的雅可比矩阵和Lyapunov稳定性理论,以确定近似解的稳定性。利用时程曲线、谱、相轨道和Poincaré截面研究了不稳定区域的动力学行为,观察到了准周期和混沌运动。

MSC公司:

74小时45 固体力学动力学问题中的振动
74H55型 固体力学中动力学问题的稳定性
74K10型 杆(梁、柱、轴、拱、环等)
2015年1月74日 固体力学中的电磁效应
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全文: 内政部

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