Roadway piezoelectric energy harvester design considering electrical and mechanical performances

压电 能量收集 参数统计 有限元法 功率(物理) 电势能 信号(编程语言) 机械工程 压电传感器 机械能 压力(语言学) 电力 能量(信号处理) 结构工程 工程类 材料科学 计算机科学 电气工程 统计 量子力学 物理 语言学 哲学 程序设计语言 数学
作者
Erfan Hamsayeh Abbasi Niasar,Masoud Dahmardeh,Hamed Saeidi Googarchin
出处
期刊:Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part C: Journal of Mechanical Engineering Science [SAGE]
卷期号:234 (1): 32-48 被引量:12
标识
DOI:10.1177/0954406219873366
摘要

Piezoelectric energy harvesting is an efficient technique among energy scavenging methods employed in asphalt pavements. Several designs are reported in the literature; however, what is less discussed is how to design the harvester. In this paper, a fixed volume of piezoelectric material is considered, and various design parameters are discussed in order to achieve an improved design. The main objective is to enhance the harvester performance, considering electrical and mechanical aspects, simultaneously. The output power, the level of induced stress on the piezoelectric material, the endurance limit, and the coupling effect of the device with the pavement are considered. As a case study, the finite element model of a piezoelectric harvester is developed and validated with the experimental results. A parametric study is then carried out in order to improve both the electrical and mechanical characteristics of the device. Various parameters, such as piezoelectric disks cross-section, piezoelectric material, as well as the disks aspect ratio are considered. The proposed structures are compared with similar ones reported in the literature and show higher output powers of 3 − 5.8 times. A case study is presented to show the signal conditioning process of the harvested power for practical applications. Improvements in various aspects of the device performance, while considering the economic aspects, i.e., the amount of consumed piezoelectric material, show the effectiveness of the proposed method.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
马大翔应助不二采纳,获得20
2秒前
derek发布了新的文献求助10
2秒前
ycp完成签到,获得积分10
4秒前
言不得语发布了新的文献求助10
5秒前
我是老大应助robi采纳,获得30
5秒前
LHD发布了新的文献求助10
6秒前
derek完成签到,获得积分10
10秒前
zx完成签到,获得积分10
14秒前
16秒前
伊可完成签到 ,获得积分10
19秒前
不配.应助桀桀采纳,获得10
19秒前
大模型应助irisjlj采纳,获得10
19秒前
0x1orz完成签到,获得积分10
20秒前
小媛完成签到 ,获得积分20
22秒前
doctorbin完成签到 ,获得积分10
23秒前
23秒前
23秒前
robi发布了新的文献求助30
26秒前
牙瓜完成签到 ,获得积分10
28秒前
坚强亦丝应助外向嘉熙采纳,获得10
28秒前
30秒前
小秦秦完成签到 ,获得积分10
31秒前
33秒前
33秒前
木木豆完成签到,获得积分10
33秒前
严剑封发布了新的文献求助10
35秒前
35秒前
汪少侠完成签到,获得积分10
35秒前
nini完成签到,获得积分10
41秒前
43秒前
YHF2完成签到,获得积分10
43秒前
46秒前
dt完成签到,获得积分10
48秒前
顶顶小明发布了新的文献求助10
48秒前
共享精神应助robi采纳,获得10
50秒前
53秒前
柳觅夏完成签到,获得积分10
54秒前
云辞忧完成签到,获得积分10
55秒前
57秒前
xi发布了新的文献求助10
1分钟前
高分求助中
Sustainability in Tides Chemistry 2800
The Young builders of New china : the visit of the delegation of the WFDY to the Chinese People's Republic 1000
Rechtsphilosophie 1000
Bayesian Models of Cognition:Reverse Engineering the Mind 888
Le dégorgement réflexe des Acridiens 800
Defense against predation 800
Very-high-order BVD Schemes Using β-variable THINC Method 568
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 生物化学 物理 内科学 纳米技术 计算机科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 催化作用 物理化学 免疫学 量子力学 细胞生物学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3134935
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2785802
关于积分的说明 7774295
捐赠科研通 2441699
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1298093
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 625075
版权声明 600825