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一种新型双稳态二自由度电磁能量采集器的建模与实验研究( Modeling and experimental investigation of a novel bistable two-degree-of-freedom electromagnetic energy harvester )
N Yu H Ma CY Wu G Yu B Yan
工作带宽是振动能量收集器的一个吸引人的方面。本文研究了两自由度双稳态电磁能量采集器(BEEH)的能量采集增强问题。通过设计磁斥力和吸引力之间的相互作用来实现双稳态。将非线性恢复力加在其中一个度上，构成两种两自由度的BEEHS。在分析收割机运动方程的基础上，对两种两自由度BEEHS的输出电压和功率进行了比较。建立了二自由度BEEH的理论模型，应用谐波平衡法(HBM)求出了解析解。讨论了质量比、频率比、势阱和激发振幅等几个参数。通过理论和实验验证了二自由度BEEH的能量采集性能。结果表明，质量比越大，两个共振峰的振幅越大，频率比越小，性能越好。此外，两个共振峰还会受到势阱形状和深度的影响。较大的初始激励位移可以增强2-DOF-BEEH的一阶共振峰。
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