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硅基氮化铝薄膜风致振动MEMS能量采集单元 被引量：4
1
作者 尚正国 李东玲 +1 位作者 温志渝 赵兴强 《光学精密工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第12期3058-3065,共8页
研究了基于氮化铝(AlN)薄膜的压电式风致振动微机电系统(MEMS)能量采集单元的制备工艺。采用脉冲直流磁控溅射的方法制备了具有(002)择优取向的AlN压电薄膜,并通过X射线衍射仪(XRD)及扫描电镜(SEM)表征了AlN薄膜的性能。测试结果表明:... 研究了基于氮化铝(AlN)薄膜的压电式风致振动微机电系统(MEMS)能量采集单元的制备工艺。采用脉冲直流磁控溅射的方法制备了具有(002)择优取向的AlN压电薄膜,并通过X射线衍射仪(XRD)及扫描电镜(SEM)表征了AlN薄膜的性能。测试结果表明:种子层材料、气体流量比和衬底温度等对AlN薄膜晶体取向及薄膜性能有重要影响。制备的具有(002)择优取向的AlN薄膜的衍射强度达到105count,半高宽为2.7°。对硅基AlN风致振动MEMS能量采集单元加工工艺流程进行优化,制备出了风致振动能量采集系统原理样机。风洞实验表明,在15.9m/s的风载荷作用下,MEMS能量采集单元的最大输出功率为1.6μW。该工艺亦可用于其他硅基AlN薄膜MEMS器件的制备。 展开更多
关键词 风致振动 MEMS能量采集 硅基氮化铝薄膜 衍射强度 摇摆曲线
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HL-2M偏滤器冷却回路流致振动研究 被引量：1
2
作者 张龙 卢勇 +4 位作者 蔡立君 刘雨祥 袁应龙 刘健 赖春林 《核聚变与等离子体物理》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期317-323,共7页
基于ANSYS/CFX软件,用双向流-固耦合方法评估不同流速和不同金属软管下HL-2M偏滤器冷却回路的流致振动效应。评估表明:金属软管的等效弹性模量是影响管路振动响应的主要参数,当流体平均流速控制在2~10m·s-1时,响应较小。管路主要... 基于ANSYS/CFX软件,用双向流-固耦合方法评估不同流速和不同金属软管下HL-2M偏滤器冷却回路的流致振动效应。评估表明:金属软管的等效弹性模量是影响管路振动响应的主要参数,当流体平均流速控制在2~10m·s-1时,响应较小。管路主要变形区域最大发生概率出现在U型管和金属软管处。因此,尽可能选择等效弹性模量E≥1010Pa的金属软管,建议在U型管和软管区域增加防振加固支撑设计以确保安全。 展开更多
关键词 HL-2M装置 偏滤器 流致振动
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管壳式换热器流体诱导振动与防振 被引量：6
3
作者 胡明辅 朱孝钦 吴新民 《云南化工》 CAS 2000年第3期24-25,16,共3页
介绍了管壳式换热器流体诱导振动的现象、机理和防振措施 ,特别是介绍了目前最新的防振措施。
关键词 换热器 流体诱导振动 抗振措施 化工设备
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有界域轴向流动棒束流致振动附加质量力模型 被引量：7
4
作者 蒋莉 王建立 +1 位作者 孙成海 沈孟育 《原子能科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 1999年第5期431-435,共5页
基于Chen有界城静止流体中棒束流致振动数学模型，给出了有界域轴向流动中棒束流致振动的过程中附加质量力的具体表达式，并分析了棒束几何参数对流体力系数的影响。
关键词 棒束 有界轴向流动 流致振动 附加质量力 堆芯
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湍流边界层激励下加筋平板振声响应特性研究 被引量：3
5
作者 徐嘉启 梅志远 +1 位作者 李华东 周振龙 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第14期156-163,共8页
船舶、汽车和飞机等高速运动时,其外壳受湍流边界层壁面脉动压力激励而产生的内场声辐射成为该类交通工具自噪声的重要成分。基于模态叠加法计算结构振动响应。采用湍流壁面脉动压力功率谱Corcos模型,计算了外侧气流或水流湍流边界层激... 船舶、汽车和飞机等高速运动时,其外壳受湍流边界层壁面脉动压力激励而产生的内场声辐射成为该类交通工具自噪声的重要成分。基于模态叠加法计算结构振动响应。采用湍流壁面脉动压力功率谱Corcos模型,计算了外侧气流或水流湍流边界层激励下简支平板振动及内场辐射声,计算值与解析解和试验值吻合良好,验证了算法的有效性。采用湍流壁面脉动压力功率谱改进型Corcos模型,研究了外侧水流湍流边界层激励下平板及板格的振声响应特性,结果表明:水流马赫数低,壁面脉动压力迁移波数大于平板结构弯曲波数,壁面脉动压力波数-频率谱的迁移脊对平板的激励作用可以忽略;横向或纵向加筋对板格振动速度自功率谱级基本无影响;减小板格宽度与长度之比,适当增大板格流向长度可使平板振动辐射声功率在2 000 Hz以上明显降低。 展开更多
关键词 湍流边界层 壁面脉动压力 随机振动 平板流激振动及噪声
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串列双圆柱流致振动的数值模拟及其耦合机制 被引量：45
6
作者 及春宁 陈威霖 +1 位作者 黄继露 徐万海 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第6期862-870,共9页
对雷诺数Re=100条件下串列双圆柱的流致振动进行了数值模拟.圆柱的质量比m*均为2.0,间距比L/D为2.0～5.0.考虑两种工况:(a)上游圆柱固定,下游圆柱可沿横流向自由振动;(b)上、下游圆柱均可沿横流向自由振动.结果表明:无论上游圆柱静止或... 对雷诺数Re=100条件下串列双圆柱的流致振动进行了数值模拟.圆柱的质量比m*均为2.0,间距比L/D为2.0～5.0.考虑两种工况:(a)上游圆柱固定,下游圆柱可沿横流向自由振动;(b)上、下游圆柱均可沿横流向自由振动.结果表明:无论上游圆柱静止或者振动,下游圆柱横向振幅明显大于单圆柱的.工况(b)的下游圆柱最大振幅要大于工况(a)的,这是由于两圆柱均振动时,两圆柱之间耦合作用增强,上游圆柱的尾流和下游圆柱的振动之间"相互调节"作用显著.对工况(b)的下游圆柱振动和间隙流之间的作用机制进行了详细的研究,发现当上游圆柱脱落的自由剪切层重新附着于下游圆柱上并且完全从间隙之间通过时,下游圆柱的振幅最大. 展开更多
关键词 流致振动 串列双圆柱 耦合机制
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蜂窝密封减振机理的实验研究 被引量：35
7
作者 何立东 袁新 尹新 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2001年第10期24-27,共4页
为了研究峰窝密封减振机理 ,从流固耦合的角度 ,实验研究了透平机械中密封间隙气流脉动的动态特性。介绍了实验装置及数据采集分析系统 ,分析了密封气流激振的机理 ,为选取滤波器的截止频率和数据采集系统的采样频率提供了理论依据 ,讨... 为了研究峰窝密封减振机理 ,从流固耦合的角度 ,实验研究了透平机械中密封间隙气流脉动的动态特性。介绍了实验装置及数据采集分析系统 ,分析了密封气流激振的机理 ,为选取滤波器的截止频率和数据采集系统的采样频率提供了理论依据 ,讨论了气流动态压力测试中的管道传输特性 ,重点研究了蜂窝密封等 5组类型密封结构的实验结果。蜂窝密封、梳齿密封和光滑密封的对比实验表明 ,密封间隙气流压力脉动谱图为离散谱。光滑密封的谱图为单峰谱图且幅值最大 ,蜂窝密封为多峰谱图且幅值最低。蜂窝密封的内表面粗糙度很大 ,加剧了气体的扰动 ,导致了多峰谱图的产生 ,而多峰谱图意味着能量的耗散 ,达到了减少密封气流激振的目的。各种峰窝密封结构的对比试验表明 ,静子为峰窝密封而转子带有梳齿的密封结构 ,其减振效果最好。 展开更多
关键词 电机 转子 蜂窝密封 减振 实验
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流体诱导振动复合强化传热的理论分析 被引量：21
8
作者 程林 田茂诚 +1 位作者 张冠敏 邱燕 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第3期330-332,共3页
本文提出了流体诱导振动复合强化传热新方法并进行了理论分析，尽管人们一直将流体诱导振动看作是一种事故而加以预防，但流体诱导振动有效利用的空间依然很大。流体诱导的弹性管束面内和面外振动，在提高对流换热系数的同时降低污垢热... 本文提出了流体诱导振动复合强化传热新方法并进行了理论分析，尽管人们一直将流体诱导振动看作是一种事故而加以预防，但流体诱导振动有效利用的空间依然很大。流体诱导的弹性管束面内和面外振动，在提高对流换热系数的同时降低污垢热阻，使传热效果显著增强。 展开更多
关键词 流体诱导振动 污垢热阻 对流传热 强化 传热性能
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导墙结构的流激振动研究 被引量：31
9
作者 练继建 崔广涛 黄锦林 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1998年第11期33-37,68,共6页
以三峡水利枢纽溢流坝段与厂房坝段之间的导墙流激振动问题为背景，总结了导墙结构的脉动压力的幅频特征，计算分析了其流激振动响应，并与水弹性模型试验成果进行比较，探讨了三峡导墙流激振动的主振源，最后对导墙结构特征与流激振动... 以三峡水利枢纽溢流坝段与厂房坝段之间的导墙流激振动问题为背景，总结了导墙结构的脉动压力的幅频特征，计算分析了其流激振动响应，并与水弹性模型试验成果进行比较，探讨了三峡导墙流激振动的主振源，最后对导墙结构特征与流激振动安全性的关系进行了讨论，结果对类似工程有参考价值． 展开更多
关键词 导墙 脉动压力 流激振动 水弹性模型
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混流式水轮机转轮叶片流激振动分析 被引量：28
10
作者 张立翔 王文全 姚激 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2007年第8期143-150,共8页
结合小变形弹性理论和不可压缩粘性流体的最大功率耗散原理构造流体-叶片系统的功率泛函,通过广义变分原理建立了混流式水轮机转轮叶片在非定常湍流场中考虑流体-结构相互作用(FSI)的有限元模型,计算叶片在FSI情况下的流激振动。数值计... 结合小变形弹性理论和不可压缩粘性流体的最大功率耗散原理构造流体-叶片系统的功率泛函,通过广义变分原理建立了混流式水轮机转轮叶片在非定常湍流场中考虑流体-结构相互作用(FSI)的有限元模型,计算叶片在FSI情况下的流激振动。数值计算采用分离迭代格式,流动用大涡模拟(LES),叶片振动用直接积分法。试验模型以某型水轮机为原型设计制作,在一片叶片的正面和负面上分别装有5只Kulite的压力传感器,在另一片叶片上装有3只微加速度传感器。计算得到的叶片自振频率、频谱曲线以及加速度时程与试验实测结果是吻合的。 展开更多
关键词 流体机械 混流式水轮机 水轮机叶片 流激振动 广义变分原理 流固耦合
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三峡大坝导流底孔闸门流激振动水弹性模型试验研究 被引量：25
11
作者 吴杰芳 张林让 +3 位作者 陈敏中 张晓平 曹晓丽 石运深 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2001年第5期76-79,共4页
为了解决三峡大坝导流底孔弧形闸门的流激振动问题 ,采用完全水弹性相似模型研究了闸门的流激振动。介绍了闸门振动水弹性相似原理、水弹性相似材料的性质、闸门水弹性模型模态分析及模型振动试验结果。试验结果表明 :闸门在无侧止水或... 为了解决三峡大坝导流底孔弧形闸门的流激振动问题 ,采用完全水弹性相似模型研究了闸门的流激振动。介绍了闸门振动水弹性相似原理、水弹性相似材料的性质、闸门水弹性模型模态分析及模型振动试验结果。试验结果表明 :闸门在无侧止水或侧止水损坏情况下淹没出流时 ,将产生强烈的自激振动 ;闸门两侧缝被封堵以后 ,在同样的淹没出流情况下 ,只产生轻微振动 ;闸门产生强烈振动的主要原因是闸门侧缝射流和下游紊动水流汇合后在门侧形成了自激振荡系统的结果 ;消除侧缝射流 。 展开更多
关键词 三峡大坝 导流底孔 弧形闸门 流激振动 完全水弹性模型 振动试验 自激振动 原型观测
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流激闸门振动及动态优化设计 被引量：23
12
作者 严根华 阎诗武 《水利水运科学研究》 CSCD 1999年第1期12-22,共11页
本文分析了作用于闸门结构的水动力荷载特性，指出了闸门振动的类型和性质，强调了特殊水动力荷载包括空穴水流对闸门振动的危害；阐述了改善水流边界条件，增加适当附加措施等减免水动力荷载的途径；讨论了结构动态优化方法对避开水流... 本文分析了作用于闸门结构的水动力荷载特性，指出了闸门振动的类型和性质，强调了特殊水动力荷载包括空穴水流对闸门振动的危害；阐述了改善水流边界条件，增加适当附加措施等减免水动力荷载的途径；讨论了结构动态优化方法对避开水流高能区，抑制结构振动的效果。最后还探讨了弧门结构的动力稳定性问题。 展开更多
关键词 闸门结构 水动力荷载 流激振动 闸门振动
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水流诱发平板闸门振动的激励机理 被引量：19
13
作者 杨敏 练继建 林继镛 《水动力学研究与进展（A辑）》 CSCD 北大核心 1997年第4期437-449,共13页
本文从激励机理的角度,综述了目前国内外水流诱发闸门振动研究的成果.结合模型实验,阐述了平板闸门自激稳态响应的动力过程.文中指出,最终稳态响应是闸门底缘水流不稳定的分离与重附着和流体惯性共同作用的结果,并提出了产生稳态自激响... 本文从激励机理的角度,综述了目前国内外水流诱发闸门振动研究的成果.结合模型实验,阐述了平板闸门自激稳态响应的动力过程.文中指出,最终稳态响应是闸门底缘水流不稳定的分离与重附着和流体惯性共同作用的结果,并提出了产生稳态自激响应的必要条件. 展开更多
关键词 闸门 流固耦合 稳态响应 水诱发 振动 平板闸片
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高拱坝泄洪振动的计算分析与验证 被引量：21
14
作者 练继建 崔广涛 林继镛 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 1999年第12期23-32,共10页
为了分析预测高速水流诱发坝体的振动问题， 本文提出高拱坝的泄洪振动响应的正、反分析方法， 并利用二滩、小湾和构皮滩拱坝的水弹性模型实验成果以及二滩拱坝的泄洪振动原型观测结果进行验证． 应用该理论计算模型， 仅依靠常规水工... 为了分析预测高速水流诱发坝体的振动问题， 本文提出高拱坝的泄洪振动响应的正、反分析方法， 并利用二滩、小湾和构皮滩拱坝的水弹性模型实验成果以及二滩拱坝的泄洪振动原型观测结果进行验证． 应用该理论计算模型， 仅依靠常规水工模型泄洪脉动荷载的测量， 展开更多
关键词 泄洪振动 高拱坝 计算模型 验证
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换热器管束流体诱导振动机理与防振研究进展 被引量：22
15
作者 冯刚 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期508-512,共5页
换热器内管束的流体诱导振动所产生的危害严重影响其运行的安全性。本文对近年来国内外学者对管束振动机理的研究现状进行了综述,说明由于振动损坏,传热管的平均服役寿命仅达到设计寿命的一半,同时系统总结并提出了防振措施。阐述了随... 换热器内管束的流体诱导振动所产生的危害严重影响其运行的安全性。本文对近年来国内外学者对管束振动机理的研究现状进行了综述,说明由于振动损坏,传热管的平均服役寿命仅达到设计寿命的一半,同时系统总结并提出了防振措施。阐述了随着换热器的设计趋于大型化和壳程流动高速度化,对换热器内流体诱导振动问题的正确分析,成为延长换热器服役寿命的关键因素之一。指出了未来研究应重点关注换热管束的激振原因,提出了更有效的防护措施,对实际换热器设计具有一定的指导意义。 展开更多
关键词 换热器 流体诱导振动 固有频率 防振措施 机理分析
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高坝流激振动响应的反分析方法 被引量：20
16
作者 练继建 马斌 李福田 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第5期575-581,共7页
为分析高速水流诱发高坝泄流结构的振动问题,根据结构动力学、随机振动理论和最优方法的基本理论,提出了基于谱分析及遗传算法的振源反分析方法,采用本文方法,可以由少量测点的动位移实测值反馈分析出各激振源等效荷载谱,通过流激振动... 为分析高速水流诱发高坝泄流结构的振动问题,根据结构动力学、随机振动理论和最优方法的基本理论,提出了基于谱分析及遗传算法的振源反分析方法,采用本文方法,可以由少量测点的动位移实测值反馈分析出各激振源等效荷载谱,通过流激振动响应的正分析方法得到整个结构在水流动力荷载作用下的动力响应,对水工结构的流激振动进行正确全面的评估,为结构损伤动态监测和诊断提供新的技术手段。并通过拉西瓦拱坝泄洪水弹性模型试验实测值与反分析计算值的比较验证了本文方法的合理性。 展开更多
关键词 流激振动 反分析 遗传算法 动力响应
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溢流坝表孔弧形闸门流激振动原型观测研究 被引量：21
17
作者 严根华 陈发展 《水力发电学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第2期140-145,共6页
本文根据溢流坝弧形闸门的工作特点,对工作闸门的泄流流态、闸门结构的静动力特性以及流激振动响应等方面进行了系统观测研究。在静力特性观测研究的基础上,进行了闸门局部开启泄洪状态下的水力学和流激振动状态检测,取得了不同开度下... 本文根据溢流坝弧形闸门的工作特点,对工作闸门的泄流流态、闸门结构的静动力特性以及流激振动响应等方面进行了系统观测研究。在静力特性观测研究的基础上,进行了闸门局部开启泄洪状态下的水力学和流激振动状态检测,取得了不同开度下溢流坝闸孔进口水流流态,揭示了大开度运行时门前涌浪对闸门面板下部结构的冲击作用。获得了闸门结构不同开度条件下典型部位的水流脉动压力作用以及振动加速度、动位移和动应力等动力响应参数的量级及其谱特征,取得了闸门振动量随开度的变化规律。对闸门结构的运行安全性进行分析评价和科学论证,提出了闸门结构局部开启的运行操作规程。 展开更多
关键词 水力学 溢流坝 表孔闸门 结构静动力特性 流激振动响应 运行操作规程
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大型平面钢闸门流激振动模型试验与数值模拟 被引量：20
18
作者 潘树军 王新 《水电能源科学》 北大核心 2011年第8期148-151,共4页
针对大型平面钢闸门的流激振动问题,制作了大型平面钢闸门的水工模型,通过水力学试验研究了闸门脉动压力特性;并制作弹性相似模型,采用试验模态分析法研究闸门的结构动特性、运用三维有限元数值模拟手段计算闸门的自振特性。对比发现,... 针对大型平面钢闸门的流激振动问题,制作了大型平面钢闸门的水工模型,通过水力学试验研究了闸门脉动压力特性;并制作弹性相似模型,采用试验模态分析法研究闸门的结构动特性、运用三维有限元数值模拟手段计算闸门的自振特性。对比发现,闸门自振频率的计算值与试验值非常接近,振型完全一致,通过数值计算可考察流固耦合效应对闸门动特性的影响。基于水力学试验采用动力时程方法计算了闸门流激振动响应,评价了闸门的抗振安全,可为闸门结构的优化设计提供依据。 展开更多
关键词 钢闸门 流激振动 模型试验 数值模拟 流固耦合
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离心泵流动诱发振动特性数值计算分析 被引量：20
19
作者 何涛 尹志勇 孙玉东 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第12期96-102,共7页
建立了一种适用于离心泵等叶轮机械流动诱发振动工程计算的数值模型。基于URANS方程求解泵内流场,在流场非定常计算过程中输出叶轮所受时域脉动压力,将脉动压力通过FFT转换到频谱并以之作为泵组结构的振动激励源,采用隐式有限元方法进... 建立了一种适用于离心泵等叶轮机械流动诱发振动工程计算的数值模型。基于URANS方程求解泵内流场,在流场非定常计算过程中输出叶轮所受时域脉动压力,将脉动压力通过FFT转换到频谱并以之作为泵组结构的振动激励源,采用隐式有限元方法进行泵组结构振动响应的计算。计算方法通过测试得到验证,可以用于离心泵流动诱发振动特性的计算评估和低噪声设计。计算完成了原型和改进型船用海水泵在设计工况下流动诱发振动响应,分析了两型泵流场、振动激励源和振动响应等特性。结果显示:泵的改型设计显著减小泵内压力脉动以及振动激励源,改型泵振动小于原泵。 展开更多
关键词 离心泵 流动诱发振动 数值计算
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附磁压电悬臂梁流致振动俘能特性分析 被引量：19
20
作者 曹东兴 马鸿博 张伟 《力学学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第4期1148-1155,共8页
流致振动蕴含巨大的能量,本文基于流致振动理论,设计了一种附加磁力激励的压电悬臂梁流致振动俘能器,并通过理论和实验研究其振动俘能特性.该俘能器由压电悬臂梁、圆柱绕流体和磁铁组成;首先基于Euler-Bernoulli梁理论,推导了流致振动... 流致振动蕴含巨大的能量,本文基于流致振动理论,设计了一种附加磁力激励的压电悬臂梁流致振动俘能器,并通过理论和实验研究其振动俘能特性.该俘能器由压电悬臂梁、圆柱绕流体和磁铁组成;首先基于Euler-Bernoulli梁理论,推导了流致振动附磁压电俘能器的能量函数,利用Hamilton原理建立了流致振动附磁压电俘能器的机电耦合方程;利用数值方法研究详细分析了流速、圆柱绕流体直径和长度、磁间距、磁极和外接电阻等系统参数对压电俘能器振动特性和输出电压的影响.分析结果表明,该型压电俘能器的振动幅值在低流速条件下产生涡激振动,并产生最大的输出电压;磁力可以降低压电俘能器的共振频率并能够拓宽压电俘能器频带带宽,因此,附磁压电俘能器具有相比没有附磁的压电俘能器更适用于低速层流环境;实验结果与数值结果吻合较好,验证了附磁压电悬臂梁流致振动俘能器的理论分析的正确性. 展开更多
关键词 振动能量采集 流致振动 圆柱绕流 压电悬臂梁 磁力
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