Can we unify vibration control and energy harvesting objectives in energy regenerative tuned mass dampers?

调谐质量阻尼器 能量收集 振动 振动控制 阻尼器 能量(信号处理) 控制理论(社会学) 功率(物理) 随机振动 最优控制 计算机科学 控制(管理) 工程类 数学优化 控制工程 数学 物理 声学 统计 量子力学 人工智能
作者
C A I Qinlin,Z H U Songye,KE Shi-tang
出处
期刊:Smart Materials and Structures [IOP Publishing]
卷期号:29 (8): 087002-087002 被引量:16
标识
DOI:10.1088/1361-665x/ab92de
摘要

As an emerging concept, energy-regenerative tuned mass dampers (ERTMDs) have recently been proposed to perform vibration control and energy harvesting functions simultaneously. This study aims to answer a fundamental question whether these two intended functions are consistent in an ERTMD. The closed-form solutions for the optimal parameters of an ERTMD installed in a damped structure are derived first, wherein the optimization objectives, namely, minimize the kinetic energy of the controlled structure and maximize the harvested power from ERTMDs, are both considered. Results reveal that the optimal parameters for the two scenarios are identical and thus prove that the two performance objectives can be optimized simultaneously in an ERTMD. The effects of mass ratios of ERTMDs are evaluated based on the derived analytical solution, and the results demonstrate that a large mass ratio benefits both vibration control and energy harvesting functions of ERTMDs under random excitations. The effectiveness and accuracy of the analytical solution are validated through a numerical case study. Numerical results also indicate that the interested power terms of ERTMDs are likely insensitive to the parameter detuning or the optimization criteria adopted.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
tyq完成签到,获得积分10
刚刚
kabane完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
李爱国应助无限大门采纳,获得10
2秒前
贪玩的秋柔应助细腻灯泡采纳,获得10
3秒前
4秒前
4秒前
兼善发布了新的文献求助10
5秒前
VV完成签到,获得积分10
5秒前
徐子昂发布了新的文献求助10
6秒前
6秒前
开朗绿蓉发布了新的文献求助10
6秒前
健壮尔丝发布了新的文献求助10
7秒前
周周完成签到,获得积分10
7秒前
贪玩的谷兰完成签到,获得积分10
8秒前
chipmunk发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
付辛博boo完成签到,获得积分10
9秒前
杜康完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
10秒前
Xhhaai发布了新的文献求助10
11秒前
周周发布了新的文献求助10
11秒前
斯文败类应助兼善采纳,获得10
11秒前
李爱国应助工商第一采纳,获得10
11秒前
12秒前
12秒前
付辛博boo发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
科研通AI6.3应助hanying采纳,获得10
12秒前
changyongcheng完成签到 ,获得积分10
13秒前
13秒前
pp完成签到,获得积分10
13秒前
开朗绿蓉完成签到,获得积分10
13秒前
SciGPT应助小紫采纳,获得10
14秒前
大力的灵雁应助Julian采纳,获得10
14秒前
淡然又菡完成签到,获得积分10
15秒前
英俊的问夏完成签到 ,获得积分10
15秒前
无限大门发布了新的文献求助10
15秒前
韩鲁光完成签到,获得积分10
16秒前
高分求助中
Elements of Propulsion: Gas Turbines and Rockets, Second Edition 1000
卤化钙钛矿人工突触的研究 1000
Engineering for calcareous sediments : proceedings of the International Conference on Calcareous Sediments, Perth 15-18 March 1988 / edited by R.J. Jewell, D.C. Andrews 1000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
2026 Hospital Accreditation Standards 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6244240
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8067543
关于积分的说明 16840653
捐赠科研通 5321626
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2833584
邀请新用户注册赠送积分活动 1811247
关于科研通互助平台的介绍 1667135