摘要：針對(duì)多方向振動(dòng)俘能器對(duì)低頻、低幅值激勵(lì)的響應(yīng)輸出性能低等問題,在振動(dòng)俘能結(jié)構(gòu)中引入非線性磁吸力,提高俘能器的響應(yīng)頻帶和能量轉(zhuǎn)換效率。研究了非線性磁振子模型,建立了基于廣義Hamilton變分原理的橫、縱向振動(dòng)系統(tǒng)機(jī)電耦合模型,對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)方程進(jìn)行無量綱化并數(shù)值求解。搭建了振動(dòng)俘能器性能測試平臺(tái),開展了多場耦合振動(dòng)俘能器頻譜特性及響應(yīng)輸出的分析實(shí)驗(yàn)。結(jié)果表明,引入磁鐵可顯著提高系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)換效率,當(dāng)磁鐵間距15mm、激勵(lì)幅值0.5m/s~2時(shí),相比無磁力輸入的情況,系統(tǒng)響應(yīng)電壓提高了6倍左右,諧振頻率從18Hz降至9.5Hz左右,解決了壓電俘能器頻帶窄、響應(yīng)頻率高及輸出電壓低等問題。