双稳态压电俘能器动力学特性与发电性能研究--聚文网

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内容简介

本书针对一类双稳态压电悬臂梁俘能器，通过理论建模、解析分析、数值计算和实验研究相结合的方法，揭示系统的分岔特性与复杂响应规律，分析运动响应、发电输出与系统参数和激励条件的关系，研究压电材料非线性和几何非线性对系统响应的影响等。主要内容包括5个部分。（1）建立了双稳态压电俘能系统的力-电-磁三场耦合分布参数模型以获得准确的响应与发电输出预测；（2）利用谐波平衡法对双稳态压电悬臂梁俘能系统的周期响应特性进行了解析分析；（3）通过数值计算研究了系统在主要参数变化下的分岔和响应特性以及发电输出特性；（4）介绍了双稳态压电俘能系统的实验研究方法，通过实验研究了系统在不同磁铁间距和激励条件下的响应特性；（5）揭示了压电材料非线性对压电俘能结构的影响。

第1章概述
1.1 引言
1.2 压电俘能器的国内外研究现状
1.2.1 发展概述
1.2.2 双稳态压电俘能器的研究现状
1.2.3 系统的数学模型及建模方法
1.2.4 压电材料非线性特性研究现状
1.3 当前研究存在的问题
1.4 本书主要内容及基本结构
第2章磁式压电悬臂梁俘能器的非线性动力学建模
2.1 引言
2.2 磁式压电悬臂梁俘能器的非线性动力学模型
2.2.1 力-电-磁耦合系统的分布参数模型
2.2.2 磁斥力能模型
2.2.3 方程的化简及无量纲化
2.3 系统的静态分岔分析
2.4 方程的非线性强弱分析
2.5 本章小结
第3章双稳态压电悬臂梁俘能器的动态响应及电压输出特性分析
3.1 引言
3.2 用谐波平衡法分析双稳态压电悬臂梁的稳态周期响应特性
3.2.1 谐波平衡法求解
3.2.2 稳定性分析
3.2.3 稳态响应分析
3.3 用Melnikov法分析双稳态压电悬臂梁的混沌响应
3.4 数值分析
3.4.1 激励频率对系统响应特性的影响
3.4.2 激励幅值对系统响应特性的影响
3.4.3 磁体间距对系统响应的影响
3.4.4 负载电阻对系统响应的影响
3.5 本章小结
第4章双稳态压电俘能器的实验研究
4.1 引言
4.2 实验设计与实验方案
4.3 实验研究
4.3.1 激励频率对压电俘能器响应的影响
4.3.2 激励幅值对系统响应的影响
4.3.3 磁体间距对系统性能的影响
4.3.4 负载电阻对系统的影响
4.3.5 其他非线性现象
4.4 本章小结
第5章材料非线性和几何非线性对压电俘能器的影响分析
5.1 引言
5.2 材料非线性对压电俘能器的影响分析
5.2.1 考虑材料非线性时压电悬臂梁的分布参数模型
5.2.2 利用多尺度法求解系统主共振的二次近似解
5.2.3 响应定常解及其稳定性
5.2.4 定常解响应分析
5.2.5 数值验证
5.3 压电材料非线性和几何非线性对双稳态压电俘能器的影响
5.3.1 两种非线性因素作用下的双稳态压电悬臂梁分布参数模型
5.3.2 两种非线性因素对系统本身的影响
5.3.3 两种非线性因素对系统响应特性的影响
5.4 本章小结
第6章利用随机共振提高系统在弱激励下的发电性能
6.1 引言
6.2 随机共振原理简介
6.3 简谐加噪声激励下的动力学方程
6.5 数值分析
6.6 本章小结
第7章总结与展望
7.1 总结
7.2 展望
参考文献

双稳态压电俘能器动力学特性与发电性能研究

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