位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
带有分数阶阻尼的压电能量采集系统相干共振
  • ISSN号:1000-3290
  • 期刊名称:Acta Physica Sinica
  • 时间:2014.11.23
  • 页码:100-107
  • 分类:O42[理学—声学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]西北工业大学工程力学系,西安,710072
  • 相关基金:国家自然科学基金(批准号:11172234)资助的课题.
  • 相关项目:基于相干共振的环境振动与噪声能量获取
中文摘要:

研究了含分数阶阻尼的双稳态能量采集系统的相干共振。建立了带有分数阶阻尼的轴向受压梁压电能量采集系统动力学模型。对于分数阶方程,采用Euler-Maruyama-Leipnik方法进行求解,计算了不同阻尼阶数下的能量采集系统的信噪比、响应均值、跃迁数目等统计物理量。结果表明:此压电能量采集系统在随机激励下可以实现相干共振,阻尼阶数对相干共振的临界噪声强度和相干共振幅值有很大影响。

英文摘要:

In this paper, we investigate the coherence resonance of a piezoelectric energy harvester of beam subjected to an axial force. The fractional damping is considered. First, a nonlinear model of the energy harvesting system with fractional damping and random excitation is set up. The coupling equations of dynamics and electrics are derived. Euler-Maruyama-Leipnik method is used to solve the fractional order differential equations. The signal-to-noise ratios, mean responses, and other statistical quantities under the damping forces with different orders are computed. The results obviously show the appearance of coherence resonance. It can be seen that the reduction of fractional order not only reduces the critical value of noise level, thus leading to coherence resonance, but also increases the amplitude on the occurrence of coherence resonance. So it is possible to maximize harvest power for a given density or variance of random excitation by varying system parameters.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《物理学报》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国物理学会 中国科学院物理研究所
  • 主编:欧阳钟灿
  • 地址:北京603信箱(中国科学院物理研究所)
  • 邮编:100190
  • 邮箱:apsoffice@iphy.ac.cn
  • 电话:010-82649026
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-3290
  • 国内统一刊号:ISSN:11-1958/O4
  • 邮发代号:2-425
  • 获奖情况:
  • 1999年首届国家期刊奖,2000年中科院优秀期刊特等奖,2001年科技期刊最高方阵队双高期刊居中国期刊第12位
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:49876