[发明专利]一种悬臂梁式非线性三稳态装置及其应用

权利要求书

1.一种悬臂梁式非线性三稳态装置，包括悬臂梁(2)，其特征在于：悬臂梁(2)上端和上梁(1)连接，一个及以上的内部磁铁(3)固定在悬臂梁(2)的下端，在悬臂梁(2)的正下方设有下梁(4)，二个及以上的外部磁铁(5)连接在下梁(4)上，内部磁铁(3)、外部磁铁(5)为永磁铁或者电磁铁，上梁(1)与下梁(4)之间的相对位置能够调整。

2.根据权利要求1所述的一种悬臂梁式非线性三稳态装置，其特征在于：所述的悬臂梁(2)的型状是任意型状，包括矩形梁、三角形梁、梯形梁、变横截面积及厚度的梁。

3.根据权利要求1所述的一种悬臂梁式非线性三稳态装置，其特征在于，所述的悬臂梁式非线性三稳态装置的非线性回复力测量方法，包括以下步骤：将力测量仪器连接到悬臂梁(2)上，测量出悬臂梁(2)处于不同位置时所受的非线性回复力，并采用相应的表达式进行拟合，表达式包括多项式方程、分式和指数方程。

4.根据权利要求1所述的一种悬臂梁式非线性三稳态装置，其特征在于，所述的悬臂梁式非线性三稳态装置的能量俘获方法，包括以下步骤：

第一步，在悬臂梁(2)根部附近粘贴压电陶瓷或者压电薄膜(6)，构成压电悬臂梁，在压电悬臂(2)梁端部连接两块内部磁铁(3)，内部磁铁(3)为永磁铁，在下梁(4)上连接两块外部磁铁(5)，外部磁铁(5)为永磁铁，将上梁(1)和下梁(4)采用梁件(7)连接；

第二步，调节压电悬臂梁与外部磁铁(5)的相对位置，包括x，y，z三个方向的距离和三个方向的角度，使得压电悬臂梁处于三稳态状态，即得到三稳态振动能量俘获装系统；

第三步，在x方向施加基础激励，三稳态振动能量俘获装系统开始工作。