中国飞速发展,各项能源需求不断增大,特别是电能的需求无处不在。为了对环境的破坏降到最低,能源的生产逐渐向非传统的趋势发展。本文设计了 一种新型振动能量捕获装置应用于减速带的减速停车地段,为路边小功率用电装置的能量供给了一种可能。本文提出了一种双稳态振动能量捕获装置,建立了车辆-减速带耦合系统动力学方程,并对减速带、发电系统以及屈曲梁模型进行分析研究,通过系统的离合两种状态,分别得到了能量捕获装置动力学方程中等效质量和等效阻尼。在1/2车辆模型下,使用龙格库塔法对其进行仿真分析验证。对比单稳态系统,双稳态系统能够引起减速带大幅度振动,最多可提高58%发电量,并探究了不同速度下两种系统发电性能的区别,进一步验证双稳态系统优良的发电性能,同时,双稳态系统对应的车身垂向加速度与俯仰角加速度幅值分别小20%和8%,车辆具有更好平稳性。研究了车速和车重对车辆平稳性的影响,当车速增大时,车身高频振动,垂向加速度与俯仰角加速度更大,车辆平稳性更差;当车辆更重时,车身垂向加速度和俯仰角加速度会更小,车辆越平稳。探究结构参数对装置发电特性的影响。从非线性恢复力和势阱深度两个方面进行研究,得出系统发电量随着屈曲梁长度的增大呈现增长率减小的上升趋势,随着屈曲梁宽度和高度的增大呈现持续下降趋势,并选择最优屈曲梁L=0.5m、b=0.01m、h=0.001m。选择四种车型和五种减速带型号对系统发电性能进行分析,得出车型越大,系统发电性能越好;在较小非线恢复力的作用下,减速带高度和宽度的增大,增大了车轮对减速带的激励和振幅,提高了能量的捕获;而在较大非线恢复力的作用下,减速带越高,系统发电量越大,减速带越宽,系统发电量反而越小,同时,高度对发电量的影响远远大于宽度对其的影响。探究外阻和增速比对系统发电性能的影响,发现增大外接电器阻值时,系统发电量先增大后减小,最优负载电阻R0=1Ω;增大增速比时,会导致系统发电量呈现增长率不断减小的持续增长状态,故采用n=50的增速比。最后,通过对比两种飞轮对应系统的发电性能,得出转动惯量为If=3.2g·m2的大飞轮对应的系统的发电性能更优越。通过以上研究工作,得出了新型减速带能量捕获器系统动力学模型,并研究其对车身平稳性和系统发电特性的影响规律,为振动能量捕获器的设计提供理论基础,有利于实现能源可持续发展。