利用广义Hamilton变分原理,建立了具有弹性放大器的双稳态压电俘能系统BPH+EM的动力学方程.考虑谐波激励,采用调和平衡法获得了BPH+EM系统的位移、输出电压和功率的解析解.利用求得的解析解,讨论了BPH+EM系统扩大能量俘获的频率范围和提高能量俘获效率的机理,研究了弹性放大器的刚度质量比对BPH+EM系统的动力性能影响规律.当弹性放大器的刚度质量比趋于无限大时,具有弹性放大器的双稳态压电俘能系统退化为双稳态压电俘能系统BPH.弹性放大器的刚度质量比趋于0但不等于0时,BPH+EM的俘能效率低于BPH.结果 表明,在合适的刚度质量比范围内,BPH+EM的俘能效率显著优于BPH.研究结果为BPH+EM系统的优化设计提供了理论指导.
双稳态俘能器 弹性放大器 分布参数模型 非线性特性 调和平衡法 参数分析