基于Duffing方程的波浪能發(fā)電系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)分析.pdf

1、波浪能以其分布廣泛、儲(chǔ)存量大以及捕獲裝置多樣化等優(yōu)點(diǎn)，受到國內(nèi)外研究學(xué)者與相關(guān)政府的青睞，成為最具潛力的可再生新能源之一。本文結(jié)合了振蕩浮子式和振動(dòng)能量捕獲裝置，引入非線性系統(tǒng)，提出了一種基于非線性Duffing方程的波浪能發(fā)電裝，采置用非線研究方法對(duì)系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)模型進(jìn)行研究分析，探討在不同參數(shù)下的系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)特性。
　　首先，提出了新型的機(jī)-電-磁耦合波浪能發(fā)電裝罝的結(jié)構(gòu)，對(duì)其工作原理進(jìn)行了說明，并對(duì)系統(tǒng)作出了假設(shè)，建立該系統(tǒng)的動(dòng)力

2、學(xué)方程，同時(shí)對(duì)波浪能進(jìn)行研究分析，推導(dǎo)出波浪能能量的表達(dá)式。
　　其次，對(duì)機(jī)-電-磁耦合系統(tǒng)中的振蕩浮子系統(tǒng)進(jìn)行了分析。分別對(duì)該非線性浮子系統(tǒng)進(jìn)行定性分析與數(shù)值模擬，其中定性分析主要包括勢函數(shù)分析、恢復(fù)力分析、平衡點(diǎn)分析以及Hamilton函數(shù)分析等；運(yùn)用Matlab進(jìn)行數(shù)值模擬分析，研究了在不同參數(shù)下，振蕩浮子的運(yùn)動(dòng)特征。
　　再次，對(duì)機(jī)-電-磁耦合系統(tǒng)進(jìn)行了分析。利用平均法對(duì)非線性動(dòng)力學(xué)方程組進(jìn)行了求解，并且繪制其幅頻曲

3、線，通過該曲線分析系統(tǒng)參數(shù)與穩(wěn)態(tài)解、非穩(wěn)態(tài)解之間的關(guān)系以及參數(shù)與頻率帶寬之間的關(guān)系，得出當(dāng)參數(shù)在某一范圍時(shí)，系統(tǒng)處于大幅度的周期運(yùn)動(dòng)，并且頻帶變寬，從而實(shí)現(xiàn)高效平穩(wěn)的發(fā)電。此外，對(duì)耦合系統(tǒng)進(jìn)行了數(shù)值模擬，研究了不同參數(shù)下的發(fā)電量變化規(guī)律。
　　最后，利用液壓系統(tǒng)作為中間轉(zhuǎn)換裝置，提出了一種機(jī)-液-電耦合波浪能發(fā)電裝置，對(duì)該裝置的結(jié)構(gòu)及工作原理進(jìn)行了闡述說明，同時(shí)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行動(dòng)力學(xué)建模，得到了七自由度微分方程組，并且進(jìn)行了參數(shù)選取。運(yùn)