压电层合圆板振动能量采集器的实验建模与非线性分析

发布时间：2021-04-01 14:02

　　振动能量采集器能够为低功耗电子设备提供电源,例如无线传感器。本文以压电层合圆板振动能量采集器为对象,研究了实验建模方法、压电振动能量采集器系统辨识和非线性响应的求解与分析方法。具体研究内容如下:第一章阐明了论文的立题目的和意义,从线性和非线性两个方面论述了压电层合圆板振动能量采集器的研究现状,综述了两种基于时域的振动系统非参数辨识方法,介绍了动力系统稳态响应的求解方法。最后,介绍了本文的主要研究工作和创新之处。第二章建立了层合圆板采集器的线性弹性模型,给出了机电耦合系数和电容系数的表达式。提出一种压电振动能量采集器的参数识别方法,通过实验识别得到了层合圆板采集器的机电耦合系数和等效电容系数。通过改进恢复力曲面法,辨识得到层合圆板采集器的非线性弹性恢复力。将谐波平衡法结合弧长延伸算法引入到压电振动能量采集器中,半解析结果与数值和实验结果吻合较好。在较低激励水平下,层合圆板采集器呈现软特性;在高激励水平下,层合圆板采集器呈现软硬联合特性。第三章研究了层合圆板本身的非线性特性,利用恢复力曲面法和希尔伯特变换法分别对层合圆板进行非参数辨识研究,辨识结果显示其具有软硬联合特性。比较了弹性恢复力数... 

【文章来源】：上海大学上海市 211工程院校

【文章页数】：125 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

达芬系统的恢复力曲Fig.1.1Restoringforcesurface(a)andelasticr

使得整个层合板力作用的变形出发，当圆板受到动态集中由于采集器的工作频似[41]，则可得：w r , t z t r ， 2 2sr 2ln r 2ln RrR 板在垂直方向(z-directi函数， (r)是圆板的形θσθσrRs

公式中 η 为机电耦合系数，γ=dp/ds为直径比，RL为外负载电阻。 p L z t C u t u t / R 0(2.12)其中， 2p p b4 ln1zrErrn d h hs 2.3 压电振动能量采集器参数辨识方法2.3.1 实验装置实验装置如图2. 1所示，700N的激振器E-JZK-70通过功率放大器YE5874A来驱动。振动控制器 VT-9002 通过阻抗头 5860B 采集台面加速度，构成闭环振动控制系统。实验设备能够产生某个特性的正弦激励（频率驻留）、正弦向上或者向下扫频激励或者宽带随机激励。(a) (b)(6)(9)

【参考文献】：
期刊论文
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硕士论文
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本文编号：3113458