驰振和基振复合作用下的双稳态能量采集系统动力学分析

摘要

为提高驰振能量采集系统在低风速下的能量采集效率,提出了一种新型宽频能量采集系统,该系统不仅通过磁力耦合引入非线性刚度,还考虑了流体激励和基础激励的复合作用.首先,通过能量法、Kirchhoff定律和准稳态假设得到能量采集系统的流-固-磁-电多物理场耦合振动控制方程.其次,通过Runge-Kutta数值方法对系统进行数值模拟确定合理的模型参数.结果表明:系统在共振频域中,基础激励起主导作用,在非共振频域中驰振的影响更为明显,而引入磁力耦合拓宽了原有系统在共振频域大幅响应的带宽,提高了系统在非共振频域的响应和能量采集效率.