李海涛
- 作品数：9 被引量：38H指数：4
- 供职机构：西北工业大学力学与土木建筑学院工程力学系更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：理学电气工程电子电信交通运输工程更多>>
- 带有分数阶阻尼的压电能量采集系统相干共振
- 2014年
- 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.
- 李海涛秦卫阳周志勇蓝春波
- 关键词：相干共振
- 随机激励下双稳态压电俘能系统的相干共振及实验验证被引量：4
- 2015年
- 随着压电晶体材料的迅速发展,基于压电效应的能量采集系统是俘获环境中的宽带随机振动能量的一种有效途径.研究了有限宽带随机激励作用下,磁斥力双稳态压电俘能系统的相干共振俘能机理,并进行了实验验证.运用Euler-Maruyama方法求解了随机非线性压电振动耦合方程,比较分析了相干共振发生前后系统的动力学特性和俘能效率,然后基于Kramers逃逸速率解释了相干共振.最后的随机振动实验结果验证了双稳态压电俘能系统的相干共振俘能机理.并且观察到:当相干共振发生时,系统会在两个势能阱之间剧烈运动,此时宽带随机振动能量会被转化为大幅值窄带低频振动响应,从而极大地提高了宽带随机振动能量的俘获效率.
- 蓝春波秦卫阳李海涛
- 关键词：双稳态系统相干共振
- 宽频随机激励下非线性压电能量采集器的相干共振被引量：3
- 2014年
- 近年来随着微机电系统的发展,非线性能量采集系统受到了研究者的极大关注.本文采用随机线性化方法对一类环境噪声作用下能量采集系统进行了分析.首先根据受压梁的双稳态特性,建立了等效的随机激励作用下压电能量采集系统的数学模型.采用随机线性化方法获得了输出电压近似闭合形式的表示,并且通过数值分析说明了系统相干共振现象.相干共振的相关研究可应用于优化系统参数使能量采集效果最大化.
- 李海涛秦卫阳
- 关键词：相干共振
- 车桥耦合系统的近似解研究被引量：3
- 2014年
- 采用GSB方法研究车桥耦合模型一些特殊情况下的近似解。针对车桥耦合模型,由Lagrange方程得到了变刚度SD振子的动力学方程。利用GSB方法对μ(t)作为常数激励的情况进行讨论,得到了非对称系统的含有完全椭圆积分的二阶近似解表达式。利用Matlab进行数值模拟,并将近似结果与原系统进行比较,发现近似解与原系统十分接近。
- 郭秀英吴启亮李海涛
- 关键词：车桥耦合系统椭圆积分
- 移动载荷作用下梁桥的振动特性
- 近年来,移动载荷在交通、土木、机械工程领域的相关研究始终是热点课题之一。为了突出短时间内梁桥的振动特性和降低研究难度,工程技术人员一般将移动载荷问题简化为线性振动问题来处理,然而许多工程振动问题中的非线性因素带来了一些线...
- 李海涛
- 关键词：车桥耦合系统奇异性平均法混沌
- 文献传递
- 变刚度SD振子在车桥耦合研究中的应用
- 田瑞兰杨新伟王永亮吕桂稳赵士欣刘炜王亚红郭秀英李华吴启亮李海涛
- 把移动载荷相继作用下桥的振动抽象为变刚度SD振子的振动轨迹，比较方便地研究了若干车辆相继过桥时桥的非线性动力学行为，从新的角度研究桥的振动，具有较大的潜在应用价值。引入拓展的第一类，第二类广义完全椭圆积分，研究分母中含有...
- 关键词：
- 关键词：车辆振动非线性动力学
- 双稳态压电能量获取系统的分岔混沌阈值被引量：15
- 2014年
- 建立了双稳态压电能量获取系统动力学模型并且分析了系统的同宿分岔和混沌等非线性动力学行为.根据受压梁的双稳态特性,提出了等效双稳态压电能量获取系统的数学模型.基于Melnikov理论,获得了谐波激励作用下的能量获取系统关于同宿分岔的定性研究方法.通过优化系统参数,得到了发生同宿分岔的阈值曲线.数值结果显示系统在临界阈值处由单阱运动演变为双阱运动,验证了理论分析的有效性.结果表明Melnikov方法可为能量获取系统的参数设计提供有效的理论依据.
- 李海涛秦卫阳
- 关键词：MELNIKOV方法同宿分岔
- 随机及移动荷载激励下弹性梁分岔与混沌被引量：4
- 2015年
- 移动荷载通过简支梁时,粗糙的梁表面会使移动荷载转变为随机激励.本文考虑梁的几何非线性因素,基于随机Melnikov理论确定了系统在均方意义下发生异宿分岔以及混沌的边界条件.利用数值随机Runge-Kutta方法对随机激励和周期激励共同作用下的系统响应进行了仿真计算,最大Lyapunov指数等数值结果描述了动力学行为变化过程.结果表明当荷载的速度一定时,梁跨中的非线性动力学行为受到质量和随机激励的共同影响,表面平整度较差的梁会增加混沌产生的可能性.
- 李海涛秦卫阳田瑞兰
- 关键词：移动荷载混沌
- 复合式双稳能量采集系统动力学及相干共振被引量：8
- 2016年
- 提高能量采集系统的采集效率是一个课题难题。提出了含有压电及电磁效应的复合式能量采集系统,研究了其非线性动力学特性以及相干共振现象。首先建立了压电与电磁耦合的复合式能量采集系统模型,推导了其耦合方程。采用Runge-Kutta和Euler-Maruyama方法分析了压电式、电磁式以及复合式结构分别在确定性及随机激励作用下的动力学行为,并进行了实验验证。结果表明,同时考虑压电与电磁耦合的能量采集系统不仅在低频的大幅激励下具有高效的能量采集效果,而且在宽频随机激励下相干共振时的电压输出更高。此研究结果可应用于提高振动能量采集效率,优化电压输出。
- 李海涛秦卫阳邓王蒸蓝春波田瑞兰
- 关键词：相干共振
