کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
7154687 1462584 2018 14 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Nonlinear dynamic analysis of asymmetric tristable energy harvesters for enhanced energy harvesting
ترجمه فارسی عنوان
تجزیه و تحلیل پویا غیر خطی از برداشت مصرف انرژی نامتقارن برای افزایش مصرف انرژی
ترجمه چکیده
هدف از این مقاله، شناسایی مکانیسم پویا غیرخطی برداشت مصرف انرژی نامتقارن و افزایش عملکرد برداشت انرژی برای تحریکات مختلف است. راه حل های تعادل هارمونیک عمومی برآمدگی های انرژی نامتقارن و ماتریس مربوط به ژاکوبین برای برآورد پایداری این راه حل های تحلیلی محاسبه می شود. مشخص شده است که برآوردگرهای انرژی نامتقارن دارای هفت راه حل تحلیلی (چهار راه حل پایدار) تحت فرکانس و دامنه تحریک مناسب هستند که با استفاده از حوضه های جذب تأیید می شوند. سازوکار نفوذ نامتقارن چاه های بالقوه بر عملکرد برداشت انرژی مورد بررسی قرار گرفته است. نتایج نشان می دهد که مانع بالقوه یک عامل کلیدی برای تعیین ارتفاع مدار از نوسانات بین زاویه انرژی بالا است که بر دامنه ولتاژ خروجی تاثیر می گذارد. جوهر نفوذ نامتقارن بر چسبنده های انرژی سهبعدی، تغییر چاه های بالقوه خود و تنظیم توزیع انرژی بالقوه آنها است. با تغییر موقعیت های ناپایدار تعادل، می توان مجموعه ای از برداشت مصرف انرژی با سهولت را با ویژگی های پویایی متفاوت بدست آورد که از برداشت انرژی در شرایط مختلف تحریک بهره مند خواهد شد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی مکانیک
چکیده انگلیسی
This paper aims to reveal the nonlinear dynamic mechanism of asymmetric tristable energy harvesters and enhance the energy harvesting performance for different excitations. The general harmonic balance solutions of asymmetric tristable energy harvesters and the corresponding Jacobian matrix for estimating the stability of these analytical solutions are deduced. It is found that asymmetric tristable energy harvesters have seven analytical solutions (four stable solutions) under the appropriate excitation frequency and amplitude, which are verified by using basins of attraction. The influence mechanism of asymmetry of potential wells on energy harvesting performance is analyzed. The results show that the potential barrier is a key factor to determine the orbit height of high-energy interwell oscillations, which influences the amplitude of the output voltage. The influence essence of asymmetry on tristable energy harvesters is to change their potential wells and adjust the distribution of their potential energy. By changing the unstable equilibrium positions, a series of tristable energy harvesters with different dynamic characteristics can be obtained, which will benefit energy harvesting under various excitation conditions.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation - Volume 61, August 2018, Pages 271-284
نویسندگان
, ,