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抗磁悬浮振动能量采集器动力学响应的仿真分析

秦立振 张振宇 张坤 丁建桥 段智勇 苏宇锋

抗磁悬浮振动能量采集器动力学响应的仿真分析

秦立振, 张振宇, 张坤, 丁建桥, 段智勇, 苏宇锋
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  • 分析了微型抗磁悬浮振动能量采集器中悬浮磁体的受力特性,发现了能量采集器的单稳态和双稳态现象,研究了能量采集器在不同工作状态下该两种稳态类型时的动力学响应特性.当能量采集器处于非工作的单稳态状态时,其动力学响应是在线性系统的基础上加入非线性扰动、幅频响应曲线向右偏转;热解石墨板间距越大,非线性扰动越强烈,右偏现象则越显著.当能量采集器处于非工作的双稳态状态时,其动力学响应比较复杂,出现倍周期、4倍周期以及混沌等非线性系统特有的现象.当能量采集器处于工作状态的双稳态状态时,其振动频率和外界激励频率保持一致,进行周期振动.该研究对抗磁悬浮振动能量采集器的结构设计具有重要的参考价值,为提高能量采集器的响应特性和输出性能提供了理论指导.
      通信作者: 苏宇锋, yufengsu@zzu.edu.cn
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:51475436)和河南省重点科技攻关计划(批准号:152102210042)资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-07-05
  • 修回日期:  2017-09-07
  • 刊出日期:  2018-01-05

抗磁悬浮振动能量采集器动力学响应的仿真分析

  • 1. 郑州大学机械工程学院, 郑州 450001;
  • 2. 郑州大学物理工程学院, 郑州 450001
  • 通信作者: 苏宇锋, yufengsu@zzu.edu.cn
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:51475436)和河南省重点科技攻关计划(批准号:152102210042)资助的课题.

摘要: 分析了微型抗磁悬浮振动能量采集器中悬浮磁体的受力特性,发现了能量采集器的单稳态和双稳态现象,研究了能量采集器在不同工作状态下该两种稳态类型时的动力学响应特性.当能量采集器处于非工作的单稳态状态时,其动力学响应是在线性系统的基础上加入非线性扰动、幅频响应曲线向右偏转;热解石墨板间距越大,非线性扰动越强烈,右偏现象则越显著.当能量采集器处于非工作的双稳态状态时,其动力学响应比较复杂,出现倍周期、4倍周期以及混沌等非线性系统特有的现象.当能量采集器处于工作状态的双稳态状态时,其振动频率和外界激励频率保持一致,进行周期振动.该研究对抗磁悬浮振动能量采集器的结构设计具有重要的参考价值,为提高能量采集器的响应特性和输出性能提供了理论指导.

English Abstract

参考文献 (18)

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