Analýza nelineárního kmitání vibračního generátoru se 2 stupni volnosti

Abstract

Táto práca je zameraná na simulovanie energy harvestoru, ktorý obsahuje tvrdnúcu aj mäknúcu nelineárnu tuhosť. Účelom je analyzovať odozvu systému z pohľadu rozšírenia pracovného pásma a z pohľadu tvaru amplitúdovo-frekvenčnej charakteristiky. Simuláciám predchádza prehľad konštrukčných riešení nelineárnej tuhosti, ktoré slúžia ako príklad a inšpirácia pre prípadnú realizovanú konštrukciu. Simulácie sú prevedené formou harmonického budenia s konštantnou amplitúdou a s časom sa meniacou frekvenciou, v niektorých prípadoch aj s konštantnou frekvenciou. V závere sú prezentované výsledky simulácií a nelineárny systém je porovnaný s lineárnym v kontexte generovaného výkonu.This thesis is focused on simulating an energy harvester that contains both hardening and softening nonlinear stiffness. The purpose is to analyze the response of the system from the point of view of the extension of the bandwidth and from the point of view of the shape of the amplitude-frequency response. The simulations are preceded by a review of nonlinear stiffness design solutions, which serve as an example and inspiration for a possible constructed structure. Simulations are carried out in the form of harmonic excitation with constant amplitude and time-varying frequency, in some cases even with a constant frequency. In the end, the results of the simulations are presented and the nonlinear system is compared with the linear one in the context of the generated power.