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J-GLOBAL ID：202002263201293962   整理番号：20A1058246

双安定多重硬化と多重軟化による超広帯域圧電エネルギーハーベスティング【JST・京大機械翻訳】

Ultra-broadband piezoelectric energy harvesting via bistable multi-hardening and multi-softening

著者 (5件)： Yan Zhimiao (State Key Laboratory of Ocean Engineering, School of Naval Architecture, Ocean and Civil Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China) ,  Sun Weipeng (State Key Laboratory of Eco-hydraulics in Northwest Arid Region, Xi’an University of Technology, Xi’an, China) ,  Hajj Muhammad R. (Department of Civil, Environmental and Ocean Engineering, Stevens Institute of Technology, Hoboken, NJ, USA) ,  Zhang Wenming (State Key Laboratory of Mechanical System and Vibration, School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China) ,  Tan Ting (State Key Laboratory of Mechanical System and Vibration, School of Mechanical Engineering, Shanghai Jiao Tong University, Shanghai, China)
資料名： Nonlinear Dynamics  (Nonlinear Dynamics)
巻： 100  号： 2  ページ： 1057-1077  発行年： 2020年 
JST資料番号： W2017A  ISSN： 0924-090X  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： ドイツ (DEU)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： Hamiltonの原理とGauss則の枠組みにおいて,非線形磁気相互作用と誘導抵抗界面回路を持つ広帯域圧電エネルギーハーベスタのための電気機械結合分布パラメータモデルを導いた。応答の近似解析解を,等価機械表現と調和平衡法に基づいて得た。それらを実験データと数値シミュレーションにより検証した。解析解の三次関数判別を導入して,多重解の非線形境界と高い収穫電力を持つ帯域幅を決定した。多重解の安定性を変調方程式のJacobi行列を通して解析した。上向きおよび下向き掃引実験は,硬化範囲において双安定およびジャンプ現象を示した。変調方程式の状態平面を用いて,異なる初期条件が異なる安定動的運動をもたらし,ジャンプ現象を示す理由を示し説明した。多重硬化と多重軟化の非線形性は,回路のインダクタンスによる多重共振と構造中の磁気相互作用の非線形特性のために注目される。応答の二重ルートを持つ非線形磁気係数の決定因子の解析式を導き,観測された現象を効果的に特性化した。異なる非線形のタイプ,例えば,典型的な非線形硬化と2つの安定で1つの不安定な解による軟化,および1つの安定で1つの不安定な解による特別な非線形硬化と軟化が注目されて,調査される。インダクタンスと立方磁気係数は非線形性の数とタイプに影響する。多重硬化または多重軟化非線形性は,その帯域幅が低周波数範囲で40Hzまでカバーするために著しく広がるので,圧電エネルギーハーベスタの性能を強化する。Copyright Springer Nature B.V. 2020 Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： インダクタンス ,  界面 ,  共振 ,  電力 ,  電気機械 ,  *圧電気 ,  解析的解法 ,  近似法 ,  磁気 ,  *多重化 ,  *双安定性 ,  *広帯域
準シソーラス用語： 数値シミュレーション ,  *エネルギーハーベスティング ,  エネルギーハーベスタ , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 広帯域エネルギー収穫 ,  多重硬化 ,  多重軟化 ,  上方および下方掃引 ,  流域境界 ,  3次関数判別

分類 (2件)： エネルギー変換装置  (LC01020U) ,  圧電デバイス  (NC03110I)

タイトルに関連する用語 (7件)： 双安定 ,  多重 ,  硬化 ,  軟化 ,  広帯域 ,  圧電 ,  エネルギーハーベスティング