简介：
近期，课题组成员赵立在期刊《International Journal of Mechanical Sciences》上发表文章“Magnetic Coupling and Amplitude Truncation based Bistable Energy Harvester”，提出了两自由度双稳态压电能量采集器（PEH）结合了磁耦合和振幅截断机制，以提高安装在紧凑空间内能量收集器的电学性能。上海大学李忠杰副研究员为本文通讯作者。
文章摘要：
本文提出了一种两自由度双稳态压电能量采集器（PEH），它结合了磁耦合和振幅截断机制，以提高安装在紧凑空间内的电学响应。PEH具有时变势阱，并且由于两个磁体之间的相互作用，每个压电梁有两个电学响应。同时，碰撞引起的振幅截断行为导致高频振动响应，从而降低了PEH的匹配阻抗。应用汉密尔顿原理和伽辽金方法建立了系统的分布参数模型。通过数值计算，探讨了磁体间距和梁刚度比对静态势阱的影响，以及励磁加速度和止动间隙对电压和功率响应的影响。进行了一系列实验来验证扫频和固定频率激励下的电压和功率响应。实验结果与仿真结果基本一致。由于磁耦合的影响，悬臂梁的响应频率带宽可以达到7 Hz以上；碰撞产生的升频效应使系统的响应功率在实验中在103.6Ω时最大达到307.8 mW。两者的结合拓宽了系统的频率响应范围和阻抗匹配范围。这种具有宽频带和阻抗匹配范围的结构更适合实际应用。
