滚动电磁式振动能量采集器的结构建模和非线性分析

滚动电磁式振动能量采集器利用磁吸力作为回复力。基于非线性分析方法构建滚动电磁式振动能量采集器等效动力学模型,并重新评估系统中运动磁体的运动方程;利用有限元方法计算非线性磁力,通过实验估算系统阻尼,并分析阻尼对输出性能的影响;在线圈两端连接阻性负载,通过比较能量采集器的数值计算结果和实验结果分析洛伦兹力对输出的影响。结果表明:考虑洛伦兹力对输出性能的影响后,在13.5 Hz的条件下,负载电压的计算值和实验值的最大误差从20%降到9%;最大功率对应的阻性负载值由114变为160。通过对比模拟和实验的结果证明,考虑非线性效应的等效模型能为此类结构的实验研究做指导。

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本文档关键词:滚动,振动,采集,能量,非线性