パラメトリック振子における周期定常状態のパラメータ依存性に関する実験的検討

Abstract

本研究では非線形素子であるパラメトリック振子のエネルギー・スキャベンジングへの適用可能性について数値, 実験的に検証を行っている.パラメトリック振子に現れる現象の中で, 「振動」「回転」の2種類の周期定常状態に着目し, これらの運動がエネルギー回収を定常的に実現可能であることを数値的に説明する.特に, エネルギー・スキャベンジング応用の点で周期回転は有用であるという特性から, 振動発生機に機械振子装置を結合した実験系において, 周期回転の動作検証を行う.さらに, 単一周波数の励振という条件を拡張し, 周波数の異なる波の合成波で機械振子を励振した場合にどのような振る舞いをするかについて実験的に検討する.

In this research, we investigate a parametrically excited pendulum to sacavenge energy from wave power of the ocean. The periodic oscillation and rotation in the parametrically excited pendulum can be constantly-available to extract the dynamical wave energy from the vertical vibration. Mechanical pendulum is arranged to attache on vibration excitor to simulate the behavior of the parametric pendulum. This paper examines the two type behavior: periodic oscillations and periodic rotations. First, we show that the two type motion appears depending on excitation parameters by bifurcation analysis. Secondly, the periodic rotation is examimed the possibility of application to scavenge the dynamical energy from the vertical vibration. However, if the frequency band become broad, another frequency element disturbs the stability of the periodic rotations because the scavenging motion targets the specific frequency. In this report, we examine how the possible behavior for scavenging energy in the mechanical pendulum system with mixed excitation.