本书是一部详细介绍非线性振动抑制与能量俘获技术的学术专著，利用非线性结构特有的动力学特征对振动抑制和利用进行研究。本书以崭新的视角探究非线性振动问题，强调理论分析、计算与实验的结合，积极探索和利用非线性提高振动抑制和能量俘获性能。
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1.学士学位，2008 年 09 月-2012 年 07 月，曲靖师范学院，物理学专业
2.硕士学位，2012 年 09 月-2015 年 07 月，昆明理工大学，理论物理专业
3.博士学位，2016 年 03 月-2019 年 10 月，哈尔滨工业大学，力学专业1.副教授，2019 年 12 月-今，西北工业大学力学与土木建筑学院
2.博士后，2020 年 12 月-今，西北工业大学航空学院
3.香江学者，2022 年 12 月-今，香港城市大学机械工程学院动力学与控制
目录
“博士后文库”序言
前言
第1章 绪论 1
1.1 非线性振动概述 1
1.2 非线性振动抑制 2
1.2.1 非线性隔振器 2
1.2.2 非线性吸振器 5
1.3 非线性能量俘获 6
1.3.1 非线性能量俘获结构设计 7
1.3.2 能量俘获形式 8
1.3.3 非线性能量俘获器性能优化策略 10
1.4 振动抑制、能量俘获和监测一体化 11
1.5 振动抑制与能量俘获的工程应用前景 13
1.6 本书主要内容 17
参考文献 17
第2章 非线性退化理论及应用 21
2.1 退化特征 21
2.1.1 仿生非线性模型 21
2.1.2 非线性退化分析 24
2.1.3 不动点近似拟合 27
2.2 非线性退化动力学 29
2.2.1 简谐激励下动力学分析 29
2.2.2 随机激励下动力学分析 35
2.2.3 潜在工程应用 43
2.3 非线性退化多级隔振器 48
2.3.1 多级隔振器建模 48
2.3.2 动力学及隔振性能分析 51
2.3.3 实验验证 52
本章小结 54
参考文献 55
第3章 仿生水母双稳态压电-摩擦混合能量俘获器 57
3.1 仿生水母双稳态压电-摩擦混合能量俘获基本原理 57
3.2 仿生水母双稳态压电-摩擦混合系统力学分析 60
3.2.1 仿生水母双稳态压电-摩擦混合系统静力学分析 60
3.2.2 仿生水母双稳态压电-摩擦混合系统动力学分析 63
3.3 仿生水母双稳态压电-摩擦混合能量俘获实验验证 71
3.3.1 仿生水母双稳态系统摩擦发电模块输出性能 72
3.3.2 仿生水母双稳态系统压电模块输出性能 77
3.3.3 仿生水母双稳态压电-摩擦混合能量俘获系统讨论 79
本章小结 79
参考文献 80
第4章 多稳态能量俘获动力学 82
4.1 四稳态能量俘获动力学 82
4.1.1 动力学建模 83
4.1.2 随机激励下四稳态动力学 88
4.1.3 简谐激励下四稳态动力学 90
4.2 多方向多稳态能量俘获动力学 94
4.2.1 结构建模 94
4.2.2 平衡分岔与运动稳定性分析 98
4.2.3 多方向多稳态响应分析 102
4.2.4 能量俘获领域的潜在优势 105
本章小结 107
参考文献 108
第5章 摩擦发电能量俘获隔振器 109
5.1 摩擦发电能量俘获隔振器一体化模型 109
5.1.1 一体化系统组成 109
5.1.2 非线性隔振原理 110
5.1.3 TENG可调阻尼和能量俘获 112
5.2 摩擦发电能量俘获隔振器动力学分析 113
5.2.1 自治系统的动力学分析 113
5.2.2 非自治系统的动力学分析 115
5.3 摩擦发电能量俘获隔振器实验研究 119
本章小结 123
参考文献 124
第6章 电磁能量俘获隔振器 125
6.1 基于弹簧-连杆结构的电磁能量俘获隔振器模型 125
6.1.1 基于弹簧-连杆结构的电磁能量俘获隔振器静力学分析 126
6.1.2 简谐激励下动力学分析 133
6.1.3 随机激励下动力学分析 138
6.1.4 不同情况电磁能量俘获隔振器性能比较 141
6.2 双非线性刚度电磁能量俘获隔振器模型 144
6.2.1 双非线性刚度电磁能量俘获隔振器原理 144
6.2.2 双非线性刚度电磁能量俘获隔振器理论分析 146
6.2.3 与轨道交通结合仿真分析 158
6.2.4 双非线性刚度电磁能量俘获隔振器实验研究 161
本章小结 166
参考文献 167
第7章 隔振俘能预警一体化 169
7.1 自供能隔振俘能预警一体化装置设计 169
7.2 隔振俘能预警一体化装置静力学分析 171
7.2.1 静力学建模 171
7.2.2 恢复力与刚度分析 173
7.3 隔振俘能预警一体化装置动力学分析 174
7.3.1 动力学模型建立与求解 174
7.3.2 隔振性能分析 176
7.4 隔振俘能预警一体化装置实验验证 178
7.4.1 实验装置介绍 178
7.4.2 隔振性能实验与验证 180
7.4.3 俘能性能实验与验证 182
7.4.4 振动预警实验与验证 184
本章小结 186
参考文献 186
第8章 高阶准零刚度电磁能量俘获隔振器 188
8.1 可承重高阶准零刚度构建 188
8.1.1 系数补偿法 188
8.1.2 新型负刚度结构设计 192
8.1.3 传统准零刚度优化 194
8.2 高阶准零刚度电磁能量俘获隔振器动力学分析 199
8.2.1 简谐激励下动力学建模 199
8.2.2 简谐激励下隔振性能分析 203
8.2.3 简谐激励下俘能性能分析 204
8.3 高阶准零刚度电磁能量俘获隔振器实验研究 205
本章小结 209
参考文献 210
第9章 仿生电磁能量俘获吸振器 211
9.1 仿生电磁能量俘获吸振器结构设计 211
9.1.1 结构建模 211
9.1.2 静力学分析 213
9.1.3 动力学建模分析 216
9.2 仿生宽带电磁能量俘获吸振器仿真分析 217
9.3 仿生宽带电磁能量俘获吸振器实验研究 221
9.3.1 实验装置及样机 221
9.3.2 参数对输出特性的影响 222
9.3.3 仿生宽带电磁-压电混合能量俘获吸振器 225
本章小结 227
参考文献 228
编后记 231
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