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龍圖騰網獲悉揚州大學申請的專利一種摩擦納米發電機的力電耦合分析方法獲國家發明授權專利權，本發明授權專利權由國家知識產權局授予，授權公告號為：CN115208232B 。

龍圖騰網通過國家知識產權局官網在2025-08-22發布的發明授權授權公告中獲悉：該發明授權的專利申請號/專利號為：202210935520.6，技術領域涉及：H02N1/04；該發明授權一種摩擦納米發電機的力電耦合分析方法是由徐鵬程;沈輝;關棟;李競;張純;田逸清設計研發完成，并于2022-08-04向國家知識產權局提交的專利申請。

本一種摩擦納米發電機的力電耦合分析方法在說明書摘要公布了：本發明公開了一種摩擦納米發電機的力電耦合分析方法，包括以下步驟：將兩片摩擦納米發電機安裝到實驗臺上，使兩片發電機能發生接觸和分離運動，對其進行力學和電學測試，得到受力和位移間的關系圖以及電壓輸出數據；分別建立兩片摩擦納米發電機在接觸和分離時的鍵合圖模型，推導出系統狀態方程；通過實驗數據求取鍵合圖模型中對應的具體參數數值，代入狀態方程求解數學模型，將鍵合圖模型轉化為對應的方塊圖；結合數學模型和方塊圖，建立仿真模型，得到仿真電壓數據，將仿真電壓數據和電壓輸出數據進行比較，驗證鍵合圖模型的有效性；分析鍵合圖模型的不同參數，得到不同參數對摩擦納米發電機輸出性能產生的影響；本發明能簡便分析出發電機的工作機理。

本發明授權一種摩擦納米發電機的力電耦合分析方法在權利要求書中公布了：1.一種摩擦納米發電機的力電耦合分析方法，其特征在于：包括以下步驟， 將兩片摩擦納米發電機1安裝到實驗臺上，使兩片發電機能發生接觸和分離運動，對其進行力學和電學測試，測試時兩片摩擦納米發電機1發生接觸和分離運動，得到受力和位移間的關系圖以及摩擦納米發電機1的電壓輸出數據； 分別建立兩片摩擦納米發電機1在接觸和分離時的鍵合圖模型，推導出系統狀態方程； 將鍵合圖模型轉化為對應的方塊圖，結合方塊圖和實際運行條件，建立摩擦納米發電機1動態仿真模型； 通過實驗數據來求取鍵合圖模型所對應的具體參數數值，代入動態仿真模型，得到仿真實驗中的電壓數據，將仿真實驗中的電壓數據和實際實驗得到的電壓輸出數據進行比較，驗證鍵合圖模型的有效性； 分析鍵合圖模型的不同參數，得到不同參數對摩擦納米發電機1輸出性能產生的影響； 兩片摩擦納米發電機1接觸時的鍵合圖模型為， 設系統狀態變量X＝[p2q5q9]T，輸入變量U＝[Se1]； 各儲能元件特性方程如下： 各阻性元件特性方程如下： 由因果關系和功率流方向得到的流方程、勢方程如下， 其中，f2＝f3＝f4,e4＝e5＝e6＝e7,f7＝f8＝f9； Se1為摩擦納米發電機1接觸過程的勢輸入機械力，I2為摩擦納米發電機1在接觸前儲存的能量m1為摩擦納米發電機1的質量，p2為摩擦納米發電機1具有的動量，R3為摩擦納米發電機1接觸前克服空氣阻力消耗的能量，C5代表兩塊摩擦納米發電機1接觸的瞬間，兩塊摩擦納米發電機1表面發生彈性形變儲存的能量，R6為接觸瞬間產生的塑性變形、聲波以及慣性能量消耗的能量，e6為R6部分能量的統一勢變量力，R8為接觸瞬間接觸放電消耗的能量,C9為接觸瞬間產生的接觸電荷，e3為空氣阻力的勢變量力，e4為鍵合圖模型4號鍵的勢變量，e5為彈性變形儲能的勢變量力，e7和f7分別為接觸鍵合圖模型7號鍵的勢變量和流變量，表示能量流動方向，e8為發生接觸放電的勢變量電壓，f2為摩擦納米發電機1儲存能量的流變量速度，f3為空氣阻力的流變量速度，f4為鍵合圖模型4號鍵的流變量，f8為發生接觸放電的流變量電流,f9為接觸電荷的流變量電流，k2為恢復彈性變形過程中的彈性系數，q11為恢復彈性變形中的廣義位移，p12為分離過程中摩擦納米發電機1的廣義動量，分別為狀態變量p2、q5、q9的一階導數； 接觸時的系統狀態方程為， 其中，k1為發生彈性變形的彈性系數，p2、q5、q9分別為鍵合圖元2的廣義動量、鍵合圖元5的廣義位移和鍵合圖元9的廣義位移，分別為狀態變量p2、q5、q9的一階導數。

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