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目录
第1章 概述
 1.1 煤矿井下环境俘能技术应用潜力
 1.2 振动能量俘获技术的发展
 1.3 压电式振动能量俘获技术
  1.3.1 压电俘能结构创新设计
  1.3.2 非线性压电俘能器系统建模与分析方法
  1.3.3 随机激励下压电俘能器特性分析
  1.3.4 复合式振动能量俘获技术
 1.4 煤矿井下采掘激励能量俘获技术
 1.5 本书结构及主要内容
第2章 能量俘获技术基础知识
 2.1 引言
 2.2 煤矿环境激励分析
 2.3 能量俘获技术
 2.4 磁力耦合振动俘能多物理场建模与求解
  2.4.1 构建多物理场耦合的数学模型
  2.4.2 磁力耦合振动的动力学方程
  2.4.3 模型解析方法
 2.5 本章小结
第3章 多场耦合单一组合梁结构非线性拓频机制
 3.1 引言
 3.2 多稳态系统运动机理
 3.3 双稳态压电俘能器动力学建模与响应
  3.3.1 双稳态压电俘能器结构
  3.3.2 双稳态压电俘能器系统理论模型
  3.3.3 双稳态压电俘能器静力学分析
  3.3.4 双稳态压电俘能器动力学分析
  3.3.5 双稳态压电俘能器实验性能测试
 3.4 三稳态压电俘能器动力学建模与响应特性
  3.4.1 三稳态压电俘能器结构
  3.4.2 三稳态压电俘能器系统动力学模型
  3.4.3 系统势能与磁力分析
  3.4.4 三稳态压电俘能器时域动力学特性分析
  3.4.5 三稳态压电俘能器频域动力学特性分析
  3.4.6 三稳态压电俘能器实验性能测试
 3.5 本章小结
第4章 新型组合梁式压电俘能器非线性系统参数辨识
 4.1 引言
 4.2 参数辨识技术
  4.2.1 参数辨识研究现状
  4.2.2 压电俘能器参数辨识研究现状
 4.3 压电俘能器结构模型
  4.3.1 组合梁式压电俘能器结构
  4.3.2 磁场非线性建模分析
  4.3.3 压电俘能器系统动力学模型
 4.4 压电俘能器力学参数辨识
  4.4.1 系统力学参数模型
  4.4.2 力学参数辨识数值验证
 4.5 压电俘能器电学参数辨识
  4.5.1 系统电学参数模型
  4.5.2 电学参数辨识数值验证
 4.6 压电俘能器系统参数辨识实验分析
  4.6.1 实验测试平台搭建及原理介绍
  4.6.2 变分模态分解
  4.6.3 压电俘能器力学参数辨识
  4.6.4 压电俘能器电学参数辨识
 4.7 本章小结
第5章 窄带随机激励下拱形梁双稳态压电俘能器响应特性
 5.1 引言
 5.2 基于偏置磁距的势阱非对称性补偿策略
 5.3 随机激励下系统动力学建模
  5.3.1 随机激励模拟
  5.3.2 窄带随机激励下系统动力学模型
  5.3.3 系统等效线性固有频率分析
 5.4 窄带随机激励下拱形梁双稳态压电俘能器响应特性分析
  5.4.1 窄带随机激励下势阱非对称性对响应特性的影响
  5.4.2 中心频率对系统响应特性的影响
  5.4.3 激励强度对系统响应特性的影响
 5.5 窄带随机激励下压电俘能器性能比较分析
 5.6 采掘激励下压电俘能器俘能特性研究
  5.6.1 煤层模型
  5.6.2 采煤机动力学模型
  5.6.3 采煤机截割方向加速度的提取
  5.6.4 在截割硬度为f4煤层的俘能特性分析
 5.7 本章小结
第6章 新型组合梁式压电俘能器优化设计
 6.1 引言
 6.2 线形-拱形组合梁式压电俘能器曲率优化研究
 6.3 线形-拱形组合梁式双稳态压电俘能器势阱优化设计与研究
  6.3.1 双稳态压电俘能器结构
  6.3.2 双稳态压电俘能器系统动力学模型
  6.3.3 双稳态压电俘能器势阱优化及动力学仿真分析
 6.4 阵列式压电俘能器机电耦合建模与动态特性研究
  6.4.1 阵列式压电俘能器结构
  6.4.2 阵列式压电俘能器系统动力学模型
  6.4.3 简谐激励下阵列式压电俘能器响应特性分析
  6.4.4 新型多方向阵列式压电俘能器设计与分析
 6.5 本章小结
第7章 复合式俘能器建模分析与实验研究
 7.1 引言
 7.2 压电-热电双模式俘能器
  7.2.1 压电-热电双模式俘能器结构设计
  7.2.2 压电俘能器系统非线性建模分析
  7.2.3 压电俘能器系统动力学响应特性分析
  7.2.4 热电俘能器系统结构设计及分析
  7.2.5 双模式俘能器系统实验性能测试
 7.3 压电-磁电双模式俘能器
  7.3.1 压电-磁电双模式俘能器结构设计
  7.3.2 压电-磁电双模式俘能器建模分析
  7.3.3 压电-磁电双模式俘能器系统参数影响分析
  7.3.4 带限随机激励下双模式俘能器系统输出特性分析
  7.3.5 压电-磁电双模式俘能器实验验证
 7.4 本章小结
第8章 低频旋转式三稳态压电-电磁俘能器
 8.1 引言
 8.2 旋转式压电-电磁能量俘获技术研究
 8.3 低频旋转式复合俘能器结构设计
  8.3.1 总体方案设计
  8.3.2 研究方案
 8.4 低频旋转式复合俘能器建模分析
  8.4.1 三维旋转坐标系转换
  8.4.2 系统非线性磁力建模
  8.4.3 系统机电耦合动力学建模
 8.5 低频旋转式复合俘能器系统参数分析
  8.5.1 离心效应对俘能器的影响
  8.5.2 参数对俘能器系统的影响
  8.5.3 磁铁间距对系统回复力势能的影响
 8.6 低频旋转式复合俘能器系统响应特性分析
  8.6.1 正向配置旋转环境中俘能器响应特性
  8.6.2 反向配置旋转环境中俘能器响应特性
  8.6.3 磁铁间距对系统响应的影响
 8.7 低频旋转式复合俘能器系统实验性能测试
  8.7.1 旋转实验测试平台
  8.7.2 功率测试与实际应用研究
 8.8 本章小结
第9章 矿用压电自俘能无线监测系统搭建与测试
 9.1 引言
 9.2 系统总体方案
  9.2.1 煤矿井下环境检测指标
  9.2.2 系统总体方案设计
 9.3 能量管理模块设计
  9.3.1 能量收集电路搭建
  9.3.2 新型能量管理电路搭建
 9.4 无线通信模块设计
  9.4.1 无线通信及信息处理模块选择
  9.4.2 无线通信模块设计
  9.4.3 无线监测节点软件整体设计
  9.4.4 监测界面程序设计
 9.5 系统测试与验证
  9.5.1 无线监测节点性能测试
  9.5.2 系统实际应用测试
 9.6 本章小结
参考文献
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