多場耦合條件下壓電俘能器設計理論及套用

內容簡介

全書共分為8章，第1章簡要概述目前能量俘獲技術的研究現狀；第2、3章為壓電能量俘獲技術基本理論知識儲備和線性系統模型構建，作為入門章節旨在為讀者提供研究的基本理論方法；第4章至第6章以懸臂式多場耦合非線性壓電俘能器為對象，詳細介紹懸臂式能量俘獲技術的理論與方法；第7章補充介紹了懸臂式和擊打式兩種不同結構的多方向壓電俘能器的建模分析與實驗研究實例；第8章簡要介紹不同工程套用領域中壓電能量俘獲技術的研究現狀。

作者簡介

張旭輝，博士，教授，博士生導師。2009年獲西安交通大學工學博士學位。現任西安科技大學機械工程學院院長，陝西省中青年科技創新領軍人才，陝西煤礦機電設備智慧型檢測與控制重點科技創新團隊帶頭人，陝西省礦山機電裝備智慧型監測重點實驗室常務副主任。兼任中國工程機械學會煤礦機械分會副秘書長，陝西機器人技術創新戰略聯盟常務理事，陝西省振動工程學會常務理事，中國力學學會會員，擔任IEEE ACCESS、振動工程學報、振動與衝擊、煤炭科學技術、工況自動化等國內外期刊審稿人。主要從事礦山設備狀態監測與故障診斷、工業設備虛擬仿真與遠程控制、機電耦合建模與非線性動力學、新型能量收集技術及套用、機電產品綠色設計技術與評價等方面研究。承擔省部級以上項目近20項，企業科技合作項目30多項。先後獲省部級科技獎勵9項，陝西省教學成果獎2項；參編規劃教材5部，獲陝西省優秀教材二等獎3項；授權國家專利80餘項，其中發明專利近40項，獲得軟體著作權14項，發表學術論文130餘篇。

圖書目錄

第1章概述1

1.1 新型能量俘獲技術需求與利用1

1.2 振動能量俘獲技術概述2

1.3 壓電式振動能量俘獲技術研究進展6

1.3.1 從單方向到多方向6

1.3.2 從線性到非線性11

1.3.3 從簡諧激勵到隨機激勵15

1.4 本書結構及主要內容16

第2章壓電式能量俘獲技術基礎知識18

2.1 壓電材料基礎知識18

2.1.1 正/逆壓電效應18

2.1.2 壓電方程19

2.1.3 壓電材料21

2.2 梁的建模與模態分析22

2.2.1 Euler Bernoulli梁理論22

2.2.2 梁的彎曲振動23

2.2.3 梁的模態分析25

2.3 Lagrange機電耦合方程29

2.3.1 虛功原理29

2.3.2 Hamilton原理30

2.3.3 Lagrange方程31

2.4 本章小結32

第3章懸臂式線性壓電俘能器機電模型構建34

3.1 引言34

3.2 線性壓電俘能器集中式參數建模34

3.3 線性壓電俘能器分散式參數建模36

多場耦合條件下壓電俘能器設計理論及套用

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