کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4911870 1428528 2017 27 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Mechanism exploration of piezoelectric energy harvesting from vibration in beams subjected to moving harmonic loads
ترجمه فارسی عنوان
بررسی مکانیسم برداشت انرژی پیزوالکتریک از ارتعاش در پرتوهای تحت بار بارهای هارمونیک متحرک
کلمات کلیدی
برداشت انرژی پیزوالکتریک، حرکت بار هارمونیک، مدلسازی الکترومکانیکی، لرزش،
ترجمه چکیده
این مقاله، مسئله برداشت انرژی پیزوالکتریک مبتنی بر ارتعاش را از یک بورد ساده به کار رفته در معرض تحرک بارهای هارمونیکی بارگیری می کند. برداشت پیزوالکتریک می تواند در موقعیت دلخواه پرتو نصب شود. شتاب پرتو با روش غلطکی حالت به دست می آید. این نیز ورودی شتاب پایه اره برقی است که با معادلات الکترومکانیکی تعمیم یافته برای تحریک تحرک بار هارمونیک مرتبط می شود. سپس یک راه حل تحلیلی دقیق برای مشکل ارائه شده است. علاوه بر این، عبارات نتیجه برای پاسخ مکانی مکانی و خروجی های الکتریکی مشتق می شوند، و یک عبارت دقیق بسته به صورت مورد بدست آمده بدست می آید. علاوه بر این، یک مطالعه پارامتری عددی برای نشان دادن اثرات بارهای بار و موقعیت های نصب برداشت بر روی خروجی های الکتریکی انجام می شود. پدیده دو قله انرژی مشاهده شده است و مکانیزم فیزیکی آن به تفصیل بررسی شده است. نتایج تحقیق نشان داد که یک استراتژی موثر برای طراحی اره برقی انرژی لرزش پهنای باند استفاده شده در سیستم های پل نشان داد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
پیش نمایش مقاله
بررسی مکانیسم برداشت انرژی پیزوالکتریک از ارتعاش در پرتوهای تحت بار بارهای هارمونیک متحرک
چکیده انگلیسی
This article formulates the problem of vibration-based piezoelectric energy harvesting from a simply supported beam subjected to moving harmonic load excitations. The piezoelectric harvester can be installed at arbitrary position of the beam. The acceleration of the beam is obtained by the mode superposition method. It is also the base acceleration input of the energy harvester to couple with the generalized electromechanical equations for moving harmonic load excitation. An exact analytical solution is then presented for the problem. Furthermore, the result expressions for the coupled mechanical response and the electrical outputs are derived, and a closed-form exact expression is obtained for the undamped case. Additionally, a numerical parametric study is conducted to highlight the effects of load frequencies and the installing positions of harvesters on electrical outputs. The phenomenon of two energy peaks is observed and its physical mechanism is explored in detail. The research results demonstrated an effective strategy to design broadband vibration energy harvesters used in bridge systems.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Composite Structures - Volume 179, 1 November 2017, Pages 368-376
نویسندگان
, , ,