随机激励下单自由度能量收集器的性能度量

我们制定了性能标准，用于客观比较随机激励下不同类别的单自由度振荡器。对于每一类振荡器，这些客观标准考虑了在给定响应水平下可收集的最大能量，这是一个直接与能量收集配置尺寸相关的量。我们证明了所导出的标准相对于输入谱的幅度或时间缩放是不变的，并且仅取决于能量在激励不同谐波间的相对分布。随后，我们比较了三类不同的线性和非线性振荡器，并利用随机分析工具阐明，在所有激励谱情况（单色、宽带、白噪声）下，所有设计的最优性能均无法超过线性设计的性能。接着，我们研究了这种最优性能对输入谱微小扰动的鲁棒性，并阐明了非线性设计相对于线性设计的优势。