2023年9月11日至13日，美国机械工程师学会（ASME）旗下的SMASIS会议在美国德克萨斯州顺利举行。本次会议还颁布了SMASIS技术委员会评定的一些重要奖项。

其中，经技术委员会多名成员匿名评选推荐，物联网学域助理教授胡国标因其在能量收集领域的重要贡献，荣获了2023年度“能量收集（Energy Harvesting）”专题的唯一最佳论文奖（Best Paper Award）。

获奖论文题目为《受迫振动条件下驰振压电俘能器的动力学和功率极限分析》（Dynamics and power limit analysis of a galloping piezoelectric energy harvester under forced excitation）。该论文发表在机械领域的顶级旗舰期刊Mechanical Systems and Signal Processing上。

教授简介

胡国标博士目前在香港科技大学（广州）信息枢纽物联网学域担任助理教授、博士生导师。

他的研究兴趣包括振动能量收集、风能采集、弹性超材料以及智能材料结构与系统。他在领域内著名SCI期刊和国际会议上发表了80多篇同行评议的论文，其中ESI高被引论文5篇，一篇前瞻性文章被应用物理领域的权威期刊Applied Physics Letters遴选为精选文章（Featured Article），一篇会议论文于2018年在美国光学工程师学会会议（SPIE conference）上获得了 “Best Student Presentation Award Finalist”奖项。他也入选了美国斯坦福大学联合爱思唯尔出版集团发布的 “2022年度科学影响力全球前2％顶尖科学家榜单”（World’s Top 2% Scientists）。

胡博士也长期担任领域内60多个SCI期刊的审稿人和Journal of Physics D: Applied Physics、ASCE Journal of Environmental Engineering等SCI期刊的客座编辑。

最佳论文简介

本文采用谐波平衡法（harmonic balance method），针对风载和基础激励载荷混合存在的情况下，推导给出了单自由度（SDOF）压电驰振俘能系统（PEH）的严格解析解；并且，采用多尺度法（multi-scale method）直接计算预测了混合激励下可能出现的动力学响应‘淬灭区间（quenching region）’的边界。

随后，本文建立了动力学系统的等效电路模型（ECM）来验证解析解。结果表明基于ECM的仿真结果与解析结果吻合良好。此外，本文还首次建立了简化模型结合阻抗理论分析了混合激励条件下SDOF PEH的功率极限。

在数值上，我们通过对负载电阻进行参数化扫描也尝试寻找了不同工况条件下的最大功率幅值。研究发现，经典的阻抗理论并不适用于分析组合激励下SDOF PEH的功率极限。与经典传统理论的推论相左，基于电阻扫描获得的阻抗图表明，阻抗匹配并不是混合激励下SDOF PEH达到功率极限的必要条件。为此，本文提供了清晰、简要的数学证明，给出了合理的解释。

最后，本文证明了基于原始模型的数值模拟可以验证基于简化模型计算出的功率极限。

原文地址链接：https://doi.org/10.1016/j.ymssp.2021.108724