Mô hình động lực học của hệ thu thập năng lượng sử dụng dầm có hai vị trí cân bằng

 0 Người đánh giá. Xếp hạng trung bình 0

Tác giả: Huy Thế Nguyễn

Ngôn ngữ: Vie

Ký hiệu phân loại:

Thông tin xuất bản: Vật liệu và Xây dựng 2021

Mô tả vật lý: 52-55

Bộ sưu tập: Metadata

ID: 407741

Trong những năm gần đây, hệ thu thập năng lượng phi tuyến sử dụng dầm đàn hồi có dán vật liệu áp điện và hai nam châm được đặt gần đầu tự do của dầm rất được quan tâm nghiên cứu. Phương pháp phổ biến nhất để mô hình hóa hệ thống này là rời rạc hóa dầm đàn hồi theo không gian với một hàm dạng và giả sử lực đàn hồi do từ trường gây ra có dạng đa thức bậc ba. Hai nam châm được định vị sao cho hệ tồn tại hai vị trí cân bằng ổn định và một vị trí cân bằng không ổn định. Phương pháp mô hình hóa này dẫn đến một phương trình Duffing với hệ số đàn hồi tuyến tính âm và hệ số đàn hồi bậc ba dương. Mặc dù mô hình này có thể mô tả được tính chất lưỡng cực ổn định nêu trên, tính đầy đủ của các giả thuyết chưa được kiểm chứng kỹ lưỡng. Bài báo này trình bày kết quả của các nghiên cứu thực nghiệm về tính đầy đủ của phương trình Duffing mô tả hệ cơ học gồm dầm đàn hồi và nam châm, trong đó dầm không mang vật liệu áp điện với mục đích đơn giản hóa quá trình tính toán. Do đó, một mô hình đã được phát triển để xác định lực đàn hồi bậc ba của hệ. Kết quả tính toán lý thuyết về đáp ứng động lực học của mô hình Duffing với các kích động điều hòa được so sánh với thực nghiệm. Các kết quả nói chung rất phù hợp, tuy nhiên mô hình còn hạn chế như các nghiệm của mô hình dịch đến tần số cao hơn so với thực nghiệm., Tóm tắt tiếng anh, In recent years, a nonlinear energy harvesting system using piezo cantilever beam with two magnets placed near the free end of the beam is of great research interest. The most common method for modeling this system is to discretize spatially the beam with only one ansatz function and to assume a cubic elastic force caused by the magnetic field. The magnets are positioned so that the system exists two stable equilibrium positions and an unstable one. This modeling method resulted in a Duffing equation with a negative linear elastic term and a positive cubic restoring term. Although this model can describe the above bistablity, its sufficiency of the assumptions has not been thoroughly verified. This paper presents the experimental results on the sufficiency of the Duffing equation describing a mechanical system consisting of elastic beams and magnets, without piezos for the purpose of simplification. Therefore, a model was developed to determine the cubic restoring force of the system. The theoretical results on the dynamic response of the Duffing model with the harmonic excitations were compared with the experiments. The results are generally in good agreement, but limitations of the model are still observed, as the solutions of the model shift to higher frequencies compared to the experiments.
Tạo bộ sưu tập với mã QR

THƯ VIỆN - TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ TP.HCM

ĐT: (028) 71010608 | Email: tt.thuvien@hutech.edu.vn

Copyright @2024 THƯ VIỆN HUTECH