کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4924503 1430844 2017 27 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Finite strain effects in piezoelectric energy harvesters under direct and parametric excitations
ترجمه فارسی عنوان
اثرات محدود کرنش در برداشت محصول انرژی پیزوالکتریک تحت تحریک مستقیم و پارامتری
کلمات کلیدی
مواد پیزوالکتریک، سویه های محدود برداشت انرژی، رزونانس پارامتریک، غیر خطی،
ترجمه چکیده
این مقاله به رفتار پویا کانتویلهای پیزوالکتریک در زیر تحریکات پایه اشاره دارد. چنین دستگاه هایی اغلب برای برنامه های کاربردی در برداشت انرژی استفاده می شوند. یک مدل اوئلر-برنولی که برای اثرات بزرگ انحراف و غیر خطی های پیزوالکتریک مطرح می شود، پیشنهاد شده است. عبارات فرم بسته پاسخ فرکانسی برای هر دو برای تحریک مستقیم (به عنوان مثال با شتاب پایه عرضی به محور کنترلی) و تحریک پارامتریک (به عنوان مثال با شتاب پایه در امتداد محور کنتاکتور) مشتق می شوند. نتایج تجربی گزارش شده و برای ارزیابی اعتبار مدل پیشنهادی استفاده شده است. بر اساس مدل ارائه شده، برخی از مسائل مهم مربوط به برداشت انرژی مورد بررسی قرار گرفته است، مانند تاثیر غیر خطی بر مقاومت باربری بهینه، محدودیت اعتبار مدل های خطی و اثرات هیستریزی در قدرت الکتریکی. کارایی تحریک مستقیم و پارامتری نیز با جزئیات مقایسه شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
پیش نمایش مقاله
اثرات محدود کرنش در برداشت محصول انرژی پیزوالکتریک تحت تحریک مستقیم و پارامتری
چکیده انگلیسی
This paper addresses the dynamic behavior of piezoelectric cantilevers under base excitations. Such devices are frequently used for applications in energy harvesting. An Euler-Bernoulli model that accounts for large-deflection effects and piezoelectric nonlinearities is proposed. Closed-form expressions of the frequency response are derived, both for direct excitation (i.e. with a base acceleration transverse to the axis of the cantilever) and parametric excitation (i.e. with a base acceleration along the axis of the cantilever). Experimental results are reported and used for assessing the validity of the proposed model. Building on the model presented, some critical issues related to energy-harvesting are investigated, such as the influence of nonlinearities on the optimal load resistance, the limits of validity of linear models, and hysteresis effects in the electrical power. The efficiency of direct and parametric excitation is also compared in detail.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Sound and Vibration - Volume 389, 17 February 2017, Pages 411-437
نویسندگان
, , ,