외부 자석이 있는 결합 이중 진동자 압전 진동 에너지 수확기의 동적 특성

자기 비선형성과 다중 진동자 결합은 에너지 수확기의 성능을 향상시키기 위해 일반적으로 사용됩니다. 본 연구에서는 두 가지 메커니즘을 통합하여 외부 자석과 결합된 중첩 이중 진동자 압전 에너지 수확기를 제안하고, 두 진동자 간의 반발 및 인력을 조사합니다. 매개변수가 정적/동적 특성과 수확 성능에 미치는 영향을 분석합니다. 반발형 수확기는 약한 자극 하에서 작은 진폭의 동상 운동으로 특성이 정의되며, 강한 자극 하에서는 한 진동자가 큰 진폭 응답을 보이는 반면 다른 하나는 거의 정지 상태를 유지하고 불규칙한 응답이 발생할 수 있습니다. 큰 자석 간격은 대역폭과 출력 전력을 효과적으로 향상시킵니다. 인력형 수확기는 주로 동상 주기 운동을 보이지만 강한 자극하에서는 비주기적 행동이 나타날 수 있습니다. 작은 이동 자석 간격과 큰 외부 자석 간격의 조합은 대역폭과 전력 출력을 크게 향상시킬 수 있습니다. 두 구성 모두 외부 자석 간격이 최적 범위를 초과하면 성능이 저하됩니다. 반발형 수확기는 더 넓은 포텐셜 우물을 가지고 있어 약한 자극하에서도 잘 작동하며, 인력형 수확기는 진동 모드가 포텐셜 우물 프로파일에 정렬되어 강한 자극 하에서 큰 진폭 응답을 생성할 가능성이 더 높습니다. 실험 결과는 시뮬레이션 데이터와 탁월한 일치를 보이며 제안된 설계의 신뢰성을 확인합니다.