负刚度铰链波浪能转换器

低频捕能带宽翻倍

在铰链式波浪能装置中引入负刚度机构，显著提升多模块系统的相对纵摇响应，从而在低频海况下捕获更多能量。

Zhou, Xiao · 张海成 · Jin, Huaqing · 刘春荣 · 徐道临

International Journal of Mechanical Sciences 2023

参数信息

相对纵摇响应提升

60 %

技术优势

低频响应更强

负刚度机制降低了系统等效刚度，使装置在低频波浪下的相对纵摇运动幅度增大，从而捕获更多能量。

捕能频带拓宽

NSM不仅提升峰值捕获宽度比，还使低频段的捕获频带变宽，使装置在更宽的海况范围内高效工作。

多模块协同增效

在两模块和三模块铰链WEC上均验证有效，表明该机构适用于不同模块数量的筏式系统，增强了系统设计的灵活性。

应用场景

• 波浪能发电：提升低频海况下的波浪能捕获效率，尤其适用于开阔海域的波浪能电场建设。
• 海洋结构动力学：通过负刚度机构调节系统动力学特性，为铰链结构在波浪中的运动控制提供新思路。
• 海洋工程：为离岸平台与波浪能装置的一体化设计提供增强低频捕能的结构方案。