基于磁化电流法的双稳压电悬臂梁磁力精确分析

发布时间：2018-01-06 20:17

  本文关键词：基于磁化电流法的双稳压电悬臂梁磁力精确分析　出处：《物理学报》2017年22期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：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.
[Abstract]:In this paper , the magnetic force calculation model of the cantilever beam energy acquisition system is established by integral integral calculation of the bending slope of the cantilever beam . The numerical simulation shows that the horizontal axial magnetic force and the vertical longitudinal magnetic force of the magnet are changed into attraction by the repulsive force . The experimental verification shows that the magnetic force calculation results are in good agreement with the experimental measurement results , and the accuracy of the magnetic force calculation results is better than that of the existing literature method .

【作者单位】： 天津大学机械工程学院;
【基金】：国家自然科学基金(批准号:51675370) 天津市应用基础与前沿技术研究计划(批准号:15JCZDJC32200)资助的课题~~
【分类号】：TM619
【正文快照】： 1引言目前,随着低功耗微机电系统(micro-electro-mechanical system,MEMS)技术与现代无线通讯技术的迅猛发展,电子设备俞渐小型化、微型化,微型电子设备要求持续不间断的供电问题成为微机电技术发展的一大瓶颈U,21.为了克服传统电池尺寸大、寿命短、需要定期更换等问题,人们希

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本文编号：1389378