摘要：小尺寸振动能量采集器通常难以高效采集低频振动能量。为提高能量采集效率,设计了一种高体积优值系数磁电式能量采集器。采用集总参数等效磁路模型对其换能系统的部分结构参数进行了优化,以提高感应线圈运动区域中运动方向上的磁链梯度,通过有限元分析验证了解析模型和理论结果。最后分别制作了3台不同参数的样机进行实验。实验结果表明,振动激励频率22.5 Hz、加速度幅值为100 mg时,经过参数优化的振动能量采集器能够在匹配负载上输出0.748 mW的平均功率,相应的体积优值系数达到了1.11%,优于其他两台样机在各自共振状态下的0.31%和0.77%。研究表明,通过合理优化磁电换能系统磁路,能够提高能量采集器的体积优值系数,是低频振动能量采集器小型化的一种实现途径。

摘要：提出了一种通过网络综合分析来系统地辨识最优惯容型减振器构型的方法。所采用的惯容器为一种两端式机械元件,其特性为所施加于两端的力与相对加速度成正比,其比例系数定义为惯容量。以悬索桥的悬索为例,建立了可表达各种不同构型的减振器-悬索系统通用模型。分析并提出了不同的量化性能指标以合理、有效地评价由阻尼器、弹簧和惯容器组成的不同构型对悬索的减振特性。考虑到对多元构型辨识的难度,采用网络综合分析方法系统地辨识最优惯容型减振器构型及其结构参数。为满足实际应用中对结构复杂性以及惯容量在物理实现中的要求,新引入了一个七元固定尺寸惯容型减振器构型,进而又提出一种简化方法,以获得结构相对简单、且惯容量小的最优构型。所提出的方法不仅可为惯容型软索减振器的构型辨识、结构设计及参数优化等提供有益参考,对其他机械系统及土木结构的振动问题也同样适用。