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龙图腾网恭喜重庆科技学院申请的专利悬臂式铁镓合金磁致伸缩振动能量采集模型的解析分析方法获国家发明授权专利权，本发明授权专利权由国家知识产权局授予，授权公告号为：CN114970178B 。

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-04-18发布的发明授权授权公告中获悉：该发明授权的专利申请号/专利号为：202210624326.6，技术领域涉及：G06F30/20；该发明授权悬臂式铁镓合金磁致伸缩振动能量采集模型的解析分析方法是由王灵芝;晏致涛;练城凌;舒大林;李明翰;刘伟东设计研发完成，并于2022-06-02向国家知识产权局提交的专利申请。

本悬臂式铁镓合金磁致伸缩振动能量采集模型的解析分析方法在说明书摘要公布了：本发明公开了一种悬臂式铁镓合金磁致伸缩振动能量采集模型的解析分析方法，首先制作振动能量采集模型，振动能量采集模型包括水平设置的复合梁，该复合梁包括铁镓合金材料的附加层和铝材质的结构层，复合梁的一端固定在基座上，所述复合梁的另一端连接有共振调节块；在所述复合梁上螺旋缠绕有感应线圈，所述感应线圈连接有电流测量模块；再向所述基座施加上下往复冲击，使所述复合梁振动；最后以一个固定的公式计算振动能量采集模型的输出电压和输出功率。采用本发明技术方案的显著效果是，能对悬臂式铁镓合金振动能量采集模型的输出电压和输出功率进行显式表达，能相对更快速得到计算结果，从而对相关设计提供决策依据。

本发明授权悬臂式铁镓合金磁致伸缩振动能量采集模型的解析分析方法在权利要求书中公布了：1.一种悬臂式铁镓合金磁致伸缩振动能量采集模型的解析分析方法，其特征在于按以下步骤进行：步骤一、制作振动能量采集模型所述振动能量采集模型包括水平设置的复合梁，该复合梁包括相互粘合的附加层和结构层，所述附加层的材质为铁镓合金材料，所述结构层的材质为铝，所述结构层位于所述附加层下方，所述附加层和所述结构层的长度均为L，所述附加层和所述结构层的宽度均为b，所述附加层的厚度为hg；所述复合梁水平设置，所述复合梁的一端固定在基座上，所述复合梁的另一端连接有共振调节块；在所述复合梁上螺旋缠绕有感应线圈，所述感应线圈连接有电流测量模块；以所述复合梁的中性面为x轴方向，所述复合梁的固定端为x轴的原点，以竖直方向为y轴方向，建立坐标系；步骤二、向所述基座施加上下往复冲击，使所述复合梁振动，由所述电流测量模块连续测定所述感应线圈输出的感应电流，并按公式①计算铁镓合金的x轴向应力σg、以及磁感应强度B： Eg为铁镓合金的杨氏模量；μ为铁镓合金的磁导率d为铁镓合金的磁机耦合压磁系数；ε为所述复合梁的应变；N为缠绕在所述复合梁上的所述感应线圈的匝数；it为所述感应线圈输出的感应电流；t表示时间；步骤三、根据哈密顿原理，有公式②； 其中：δ为狄拉克δ函数；TT、V、Wnc分别表示动能、势能和非保守力所做的虚功；TT按以下公式③计算： 其中：m为所述复合梁单位长度的质量；x为所述复合梁x坐标处的坐标值；wrelx,t为在t时刻、x坐标处的复合梁相对基座的y向位移；wbt为t时刻的基座位移；Mt为共振调节块的质量；wrelL，t为在t时刻、x坐标为L时，复合梁相对基座的y向位移；It为惯性矩；V按以下公式④计算： 其中：EI为所述复合梁x坐标处的刚度；Wnc按以下公式⑤计算：Wnc＝Wele+Wdamp，公式⑤；其中： hc为铁镓合金顶端距所述中性面距离；hb为铁镓合金底端距所述中性面距离；Hx为变量x的阶跃函数；Hx-L为变量x-L的阶跃函数； cs为应变率阻尼系数；Ix为x坐标处的截面的转动惯量；ca为空气阻尼系数；将公式③、④、⑤带入公式②，得公式⑥： 其中： 边界条件：x＝L时，有公式⑦ ，公式⑦；x＝0时，有公式⑧ 步骤四、基于法拉第电磁感应定律，在x轴方向上，长为ΔL的铁镓合金层中产生的感应电压ΔVgt按照公式⑨计算： 其中：A为铁镓合金层的横截面积；将公式①带入公式⑨，令ΔVgt→dVgt，ΔL→dx，并沿x轴方向对所得方程进行积分得公式⑩： 其中： R＝Rc+RLRC为所述感应线圈的电阻；RL为所述电流测量模块的电阻；所述复合梁在厚度y处的x轴向应变令εy＝ε，将其带入公式⑩，得以下公式 其中： 步骤五、利用伽辽金分解法对整体体系的运动控制方程进行离散，按公式计算wrelx,t： 其中：r为所述振动能量采集模型的阶数；φrx为所述振动能量采集模型第r阶振型；qrt为所述振动能量采集模型第r阶模态坐标；将公式带入公式⑥和公式得公式 其中：θg＝-NdEghghpcφr′L；Cm＝2ξω； 为所述振动能量采集模型第一阶模态坐标对时间t求的二次导； 为所述振动能量采集模型第一阶模态坐标对时间t求的一次导；qt为所述振动能量采集模型第一阶模态坐标；Ft为基础激励力； 为感应电压对时间t求的一次导；hpc为铁镓合金厚度方向中心层到中性面的距离；ω为所述复合梁的自由振动固有频率；φr′L为当x＝L时，所述振动能量采集模型的第r阶振型的一阶导；ξ为阻尼比；设模态力为频率ωb的简谐力，其稳态解见公式 其中：F0为模态力幅值；q0为模态坐标幅值； 为Ft与qt之间的相位差；ωb为激励频率；V0为输出电压；结合公式求解所述振动能量采集模型的输出电压V0，如公式 其中：

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