[发明专利]一种基于复合材料的拱式非线性振动能采集器

权利要求书

1.一种基于复合材料的拱式非线性振动能采集器，其特征在于，包括：基础层、永磁铁组件、压电层和放置于基底振动台上的支撑框架；

所述基础层为圆弧形拱圈结构，其两端通过扭转弹簧可拆卸地安装在所述支撑框架的两个相对的内侧壁上；其中，所述基础层由复合材料构成，所述复合材料为：纤维增强复合材料、纳米复合材料、压电复合材料和超弹性复合材料中的一种；

所述永磁铁组件包括：第一永磁铁、第二永磁铁和第三永磁铁；所述第一永磁铁设置在所述基础层的中心位置处；所述第二永磁铁、第三永磁铁与所述第一永磁铁在同一竖直平面内，且所述第一永磁铁位于所述第二永磁铁和第三永磁铁之间；其中，所述第二永磁铁设置在所述支撑框架的内顶壁上，所述第三永磁铁设置在所述支撑框架的内底壁上；所述第一永磁铁的上表面磁性与所述第二永磁铁的下表面磁性相同，所述第一永磁铁的下表面磁性与所述第三永磁铁的上表面磁性相同；

所述压电层沿着所述基础层的长度方向设置在所述基础层上。

2.根据权利要求1所述的一种基于复合材料的拱式非线性振动能采集器，其特征在于，所述压电层包括：第一压电层和第二压电层，所述第一压电层和第二压电层分布在所述基础层上下两侧，并与所述基础层构成一三明治结构。

3.根据权利要求1所述的一种基于复合材料的拱式非线性振动能采集器，其特征在于，所述压电层设置在所述第一永磁铁的一侧或者两侧。

4.根据权利要求3所述的一种基于复合材料的拱式非线性振动能采集器，其特征在于，所述压电层以所述第一永磁铁为中心，呈对称状态设置在所述第一永磁铁的两侧。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种基于复合材料的拱式非线性振动能采集器，其特征在于，所述第二永磁铁通过第二长度可调部件安装在所述支撑框架的内顶壁上。

6.根据权利要求5所述的一种基于复合材料的拱式非线性振动能采集器，其特征在于，所述第二长度可调部件为：一个长度可调的伸缩杆，其一端固接在所述支撑框架的内顶壁上，其另一端与所述第二永磁体连接。

7.根据权利要求6所述的一种基于复合材料的拱式非线性振动能采集器，其特征在于，所述第三永磁铁通过第三长度可调部件安装在所述支撑框架的内顶壁上。

8.根据权利要求7所述的一种基于复合材料的拱式非线性振动能采集器，其特征在于，所述第三长度可调部件为：一个长度可调的伸缩杆，其一端固接在所述支撑框架的内顶壁上，其另一端与所述第三永磁体连接。

9.根据权利要求1-4任一所述的一种基于复合材料的拱式非线性振动能采集器，其特征在于，所述第二永磁铁通过第二弹性部件安装在所述支撑框架的内顶壁上，且在竖直方向上，所述第二永磁铁被第一闭合线圈包围；和/或，所述第三永磁铁通过第三弹性部件安装在所述支撑框架的内底壁上，且在竖直方向上，所述第三永磁铁被第二闭合线圈包围。

10.根据权利要求9所述的一种基于复合材料的拱式非线性振动能采集器，其特征在于，所述第二弹性部件为：螺旋弹簧、橡胶弹簧中的一种或者多种；

所述第三弹性部件为：螺旋弹簧、橡胶弹簧中的一种或者多种。