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利用非线性能量阱实现宽频振动抑制和能量捕获
发布时间:2019-09-16 11:24:39 698

 

演讲人Speaker:刘克夫教授

题目Title: 利用非线性能量阱实现宽频振动抑制和能量捕获

时间Date:2019年 9月 25日(周三)        

Time:下午 14:00 ~ 16:00

地点Venue: T5栋505室   


内容摘要Abstract:

线性振动吸振器和能量捕获器都是由一个线性弹簧,质量和阻尼器组成,它们的共同特点是有限的工作频宽,一旦激励频率不等于吸振器的固有频率时,振动抑制的效果就明显降低,同样,只有当能量捕获器处于共振时,才能获得最大的输出功率。非线性振动吸振器和非线性能量收集器旨在增加工作频宽,提高其鲁棒性。非线性能量阱(nonlinear energy sink or NES)由一个完全非线性弹簧,质量和阻尼器组成,由于弹簧没有线性刚度,只要激励能量达到所需的阈值,它可以被任何振动频率激发,所以NES被认为理想的宽频原件,本讲座介绍近年来我们试图利用NES实现宽频带振动抑制和能量捕获的研究。实现完全非线性弹簧很困难,为了克服NES质量的重力,必须采用某种支撑装置,如此产生的摩擦不利于能量捕获最大化,本研究目的是寻找一个具有如下特性的装置:低的线性刚度,高的非线性刚度和低的机械阻尼,这样的装置不具有完全非线性,于是称之为准非线性能量阱(VNES), 通过把VNES安装到一个被激励的主系统,可以实现在抑制主系统的振动同时将振动能量转换为电能。讲座首先介绍我们设计的几种准非线性能量阱,然后重点介绍一个准非线性能量阱的非传统应用,该装置利用一个电磁能量捕获器作为VNES的阻尼器,不同于传统的安装方式,阻尼器被安装在VNES质量和地基之间。介绍内容包括:装置的设计,弹簧刚度的辨识,系统的瞬态响应和谐波激励研究。 


个人简介(About the speaker):

刘克夫博士分别于1981年和1984于中南工业大学(现中南大学)获得机械工程本科学位和机械工程硕士学位,从1984年到1988年在该校机械系任教。1988年到加拿大新思科舍科技大学机械系攻读博士学位,1992年获得博士学位。1993年到1995年在圣玛丽大学工学部任助理教授,1995年到1998年在达尔豪思大学机械系任助理教授。1998年开始任教于雷克海德大学机械系,1998年到2001年任助理教授,2001年到2005年为终身副教授,2005年成为终身正教授。刘博士是安大略省职业工程师,加拿大机械工程协会会员。

刘克夫博士的研究兴趣涵盖如下领域:机械振动理论及应用,机械振动控制,利用振动进行能量捕获,并联机械手理论及应用,故障检测与诊断,多物理系统耦合,机电一体化。刘克夫博士已发表了七十多篇国际期刊论文和四十多篇国际会议论文,培养了二十四名硕士研究生,两名博士研究生和三名博士后。刘克夫博士是加拿大科学和工程研究发现基金持有者,是若干国际学术刊物和国际学术会议的论文评审人,加拿大科学和工程基金,国际科学和工程合作部,MITACS,香港研究基金委员会研究项目评审人。