固体力学学报杂志 北大期刊 CSCD期刊 统计源期刊

面内压电振动能量采集动力学设计与性能研究

作者：邹鸿翔; 张文明; 魏克湘 刊期：2019年第05期

压电振动能量采集将环境中普遍存在的机械能转换为电能,可以实现自供能传感、控制与驱动,具备灵活、节能环保、可持续的优势,具有广阔的应用前景.为了促进压电振动能量采集器件的集成与融合,提出面内压电振动能量采集,将压电振动能量采集器进行扁平化设计,使其在二维平面内采集振动能量,在保证较大功率输出下能够显著减小器件所需三维空间.为了...

谐波平衡法与复平均法计算强非线性系统稳态响应的区别

作者：李响; 张业伟; 丁虎; 陈立群 刊期：2019年第05期

近些年,很多学者致力于利用非线性增强振动响应减少的效果或者能量采集器的效率.因而非线性系统的响应值需要从理论计算方面更准确地预测.另外,根据学者已取得的研究成就,非线性能量汇(NES)中存在的立方刚度非线性可以将结构中宽频域的振动能量传递至非线性振子部分.文章将一种由NES和压电能量采集器组成的NES-piezo装置与两自由度主结构耦合连...

附磁阶梯变厚度悬臂梁压电俘能器的理论建模及分析

作者：曹东兴; 高彦辉; 张伟 刊期：2019年第05期

论文建立了一种附磁阶梯变厚度压电悬臂梁的动力学模型并分析了系统的俘能特性.基于Euler-Bernoulli梁理论分段建立系统能量函数并引入非线性磁势能,利用Lagrange方程建立了系统机电耦合动力学方程;利用数值方法分析了磁间距对系统振动特性的影响,此外还研究了系统单稳态和双稳态响应,探讨了厚度比、长度比、磁间距和外激励幅值对系统动力学响应...

低速水流下不同截面形状质量块压电能量收集器的实验研究

作者：赵道利; 刘园园; 周捷; 孙维鹏; 郭鹏程; 颜志淼 刊期：2019年第05期

论文设计了一种适用于低流速水流中的悬臂梁式压电能量收集器,利用明渠流弯道水槽对五种质量相同、截面形状不同质量块的压电能量收集器进行实验研究.通过改变水的流速,得到不同质量块能量收集器收集功率和频率随流速的变化规律并进行分析.结果表明:在实验流速范围内,各质量块均存在起振流速,当低于起振流速时,收集的均方根功率(Mean Effective ...

基于等效电路法的变三角截面驰振压电能量收集研究

作者：王定标; 苏震; 史兆臣; 李国平; 王军雷 刊期：2019年第05期

随着能源危机的逐渐加剧,人们对压电俘能器研究的投入也与日俱增,目前常见的研究压电俘能器的模拟方法只能研究其接入简单的单一电阻负载电路时的性能,且不能解决压电俘能器的高强度直流电路耦合问题.因此,论文借助二阶范德波尔控制方程将压电俘能器的主要部件等效为电子元件,进而基于等效电路法建立了与变三角截面驰振压电振动俘能器相对应的等...

超低频振动能量收集器中夹片弹簧结构的建模与验证

作者：吴义鹏; 王越; 周圣鹏; 谢维泰; 季宏丽; 裘进浩 刊期：2019年第05期

针对一类基于夹片弹簧的压电振动能量收集器,利用材料力学莫尔积分理论建立了振荡俘能结构中夹片弹簧的等效刚度模型,通过万能拉伸试验机验证了模型精度.在此基础上,讨论了夹片弹簧刚度线性简化的两种途径:拉伸曲线线性拟合和固有频率修正.研究结果表明,从夹片弹簧拉伸曲线上看,将其等效成线性弹簧具有一定的合理性;而在实际振动能量收集器结构...

轴承自供能监测的径向电磁式能量俘获建模与实验研究

作者：张颖; 曹军义; 朱红宇 刊期：2019年第05期

无线网络和低功耗微电子技术的进步推动着设备健康监测技术的网联化和智能化发展.轴承作为旋转设备的关键部件,对国防、轨道交通、风电等重大装备的健康状态起到了非常重要的作用,实现轴承状态监测的微型化和自供能是装备智能化的重要技术基础.论文针对于轴承无线传感器网络的供能问题,提出了一种用于轴承自供能监测的径向电磁式旋转能量俘获建...

动态多稳态压电风能俘能结构设计与实验验证

作者：周志勇; 秦卫阳; 朱培; 邓王蒸; 潘家楠; 吴亦源 刊期：2019年第05期

传统的线性颤振式风能俘能结构在变风速环境下转换效率不高.针对此问题,论文提出了一种动态多稳态颤振式压电俘能结构,可在较宽的风速范围内保持较高的电压输出.该结构在悬臂梁自由端有一矩形平板和一永磁体,并在梁自由端附近放置两个固定永磁体,磁铁间的磁吸力使结构具有两个静态稳定平衡位置和一个动态稳定平衡位置.为了验证所提出结构的优越...

基于碰撞升频的MEMS压电振动能量采集系统

作者：黄曼娟; 侯诚; 李云飞; 刘会聪; 陈涛; 杨湛; 王凤霞; 孙立宁 刊期：2019年第05期

论文提出了一种基于碰撞升频机制的微型压电能量采集系统,由一对共振频率不同的悬臂梁平行叠放组成.在外界低频振动激励下,底部低频S形金属曲梁产生共振,在运动过程中碰撞顶部高频微型压电直梁,从而将低频环境振动转换为高频压电梁的振动,解决了压电直梁的固有频率与外界激励频率不匹配问题.论文建立了压电悬臂梁受迫振动、压电悬臂梁与金属悬臂...

“能量采集理论与器件力学设计”专辑序言

作者：张文明; 周生喜 刊期：2019年第05期

1.背景近年来,低功耗无线传感器和嵌入式设备得到广泛应用,这为结构健康监测、无线供能技术的发展等起到积极作用.然而,常规的用于能量供给的化学电池其容量有限,而有些小型设备(例如心脏起搏器等)更换电池的代价高昂.基于这种原因,国内外学者试图从周围环境中实时地采集能量,以期解决上述电池供能的不足.能量采集(Energy Harvesting)也称能量俘...

《固体力学学报》征稿简则

作者：中国力学学会固体力学学报编辑部 刊期：2019年第05期

1.本刊是固体力学学科的学术性刊物。主要登载具有创造性的固体力学理论、实验和应用研究论文、各重要分支问题的评述和展望以及研究简报与学术讨论等,广泛交流学术界所取得的新研究成果,以促进固体力学学科的发展。读者对象是从事固体力学工作的科研与工程技术人员、高等院校教师和研究生。本刊有中、英文两个版本,向国内外公开发行。

《固体力学学报》(中文版)第九届编委会

刊期：2019年第05期