摘要:
本文研究对象为对边简支板结构,该简支板由基体层、压电层和保护层组成.基体层的材料为碳纤维,压电层的材料为PVDF.在基体层上下表面粘贴1块压电片.并在板的中心位置处,上下各放一对磁铁,每对磁铁起到相互吸引或相互排斥的作用,从而引入非线性磁力,使得系统具有双稳态特性,提高系统的发电量.本文针对双稳态压电对边简支板结构进行了动力学建模、分析和实验研究.首先,通过有限元分析优化了压电片在上下表面中的贴片位置.其次,基于Von Karman大变形理论,结合Hamilton原理和Galerkin原理建立双稳态压电板的非线性动力学方程,并得到系统的总势能函数.运用多尺度方法,分析各参数对系统响应的影响,研究磁铁间距以及其他参数对系统产生双稳态现象的影响.最后,通过实验研究发现,与无磁铁结构相比,带有磁铁的结构具有更高的输出功率.在相同磁间距下,当磁铁间相互吸引时,该结构具有频率较低、带宽较宽的优点,使得结构适用于频率较低、带宽较宽的场合;而当磁铁间相互排斥时,结构频率较高,适用于高频的场合.
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年份: 2017
页码: 1-1
语种: 中文