کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5008204 1461835 2017 42 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A new piezoelectric-patched cantilever beam with a step section for high performance of energy harvesting
ترجمه فارسی عنوان
یک پرتو پایه ای پیزوالکتریک جدید با یک بخش گام برای عملکرد بالا برداشت انرژی
ترجمه چکیده
این مقاله یک برداشت محصول انرژی طراحی شده همراه با یک پرتو پیستون پیستون پیستونی برای دستیابی به قدرت بالاتر در فرکانس عملکرد پهنای باند ارائه می دهد. برداشت محصول پیشنهادی با پرتو پایه پیزوالکتریک طراحی شده است که یک بخش قدم دارد. سپس، ولتاژ خروجی تولید شده با توجه به ضخامت گام که در آن فرکانس حالت ارتعاش و شکل حالت متفاوت است، ارزیابی می شود. نشان داده شده است که گنجاندن گام و تغییر ضخامت مرحله به طور قابل توجهی به ولتاژ خروجی با توجه به تغییر محدوده فرکانس عملکرد دستگاه برداشت محصول تاثیر می گذارد. پس از آن، عملکرد برداشت انرژی با تغییر محل برآمد به منظور تعیین اثربخشی با توجه به محدوده فرکانس عملکرد، ارزیابی می شود. نشان داده شده است که محدوده فرکانس کاری وسیع تر با تغییر طول طول باالیی در مقایسه با اره برقی معمولی که در آن تغییر محل برافراگونی در نظر گرفته نمی شود، به دست می آید. عملکرد عالی از برداشت محصول انرژی پیشنهادی که نشان می دهد قدرت برداشت بیشتر در فرکانس عملکرد گسترده تر از طریق شبیه سازی های تحلیلی و اجرای آزمایشی نشان داده شده است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه شیمی الکتروشیمی
چکیده انگلیسی
This paper presents a specially designed energy harvester associated with a piezoelectric-patched cantilever beam to achieve higher power in a broadband operating frequency. The proposed energy harvester is designed with a piezoelectric cantilever beam which has a step section. Then, the generated output voltages are evaluated with respect to the step thickness in which vibration mode frequencies and mode shapes are different. It is shown that the inclusion of the step and the variation of the step thickness significantly affects to the output voltages due to the shift of the operating frequency range of the energy harvester. Subsequently, the energy harvesting performance is evaluated by changing the location of the overhang to find out the effectiveness with respect to the operating frequency range. It is shown that the wider operating frequency range is achieved by varying the overhang length compared with conventional energy harvester in which the variation of the overhang location is not considered. The excellent performances of the proposed energy harvester showing higher harvesting power in the wider operating frequency is demonstrated through both analytical simulation and experimental implementation.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Sensors and Actuators A: Physical - Volume 265, 1 October 2017, Pages 47-61
نویسندگان
, , , ,