亲爱的研友该休息了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!身体可是革命的本钱,早点休息,好梦!

Theoretical modeling and nonlinear analysis of piezoelectric energy harvesting from vortex-induced vibrations

伽辽金法 离散化 自由流 非线性系统 振动 旋涡脱落 物理 能量收集 涡激振动 机械 圆柱 控制理论(社会学) 涡流 数学 声学 数学分析 能量(信号处理) 几何学 湍流 计算机科学 雷诺数 量子力学 人工智能 控制(管理)
作者
HL Dai,Abdessattar Abdelkefi,Lin Wang
出处
期刊:Journal of Intelligent Material Systems and Structures [SAGE]
卷期号:25 (14): 1861-1874 被引量:175
标识
DOI:10.1177/1045389x14538329
摘要

A nonlinear distributed-parameter model for harvesting energy from vortex-induced vibrations of a piezoelectric cantilever beam with a circular cylinder attached to its end is developed and validated with experimental results. A reduced-order model is derived by using the Euler–Lagrange principle and implementing the Galerkin discretization. A van der Pol wake oscillator is used to model the vortex-induced lift force. A nonlinear analysis is performed to determine the required number of modes in the Galerkin discretization. It is demonstrated that a one- or two-mode approximation in the Galerkin approach is not sufficient to evaluate the performance of the harvester. Based on a five-mode approximation in the Galerkin approach, an identification for the van der Pol wake oscillator coefficients is performed. To design efficient piezoaeroelastic energy harvesters that can generate energy at low freestream velocities, further analysis is performed to investigate the effects of the cylinder’s tip mass, length of the piezoelectric sheet, and electrical load resistance on the synchronization region and performance of the harvester. The results show that depending on the operating freestream velocity, the cylinder’s tip mass, length of the piezoelectric sheet, and electrical load resistance can be optimized to design enhanced piezoaeroelastic energy harvesters from vortex-induced vibrations.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
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
1秒前
Lucas应助KKLUV采纳,获得10
3秒前
6秒前
jy发布了新的文献求助10
13秒前
21秒前
伊力扎提完成签到,获得积分10
28秒前
35秒前
38秒前
39秒前
孙泉发布了新的文献求助10
45秒前
48秒前
54秒前
852应助zslg采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
1分钟前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
1分钟前
1分钟前
zslg发布了新的文献求助10
1分钟前
1分钟前
1分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
2分钟前
如意秋珊完成签到 ,获得积分10
3分钟前
3分钟前
畅快甜瓜发布了新的文献求助30
3分钟前
3分钟前
3分钟前
CodeCraft应助畅快甜瓜采纳,获得10
3分钟前
3分钟前
3分钟前
3分钟前
量子星尘发布了新的文献求助10
3分钟前
4分钟前
4分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Introduction to strong mixing conditions volume 1-3 5000
Clinical Microbiology Procedures Handbook, Multi-Volume, 5th Edition 2000
从k到英国情人 1500
Ägyptische Geschichte der 21.–30. Dynastie 1100
„Semitische Wissenschaften“? 1100
Russian Foreign Policy: Change and Continuity 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 计算机科学 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 复合材料 内科学 化学工程 人工智能 催化作用 遗传学 数学 基因 量子力学 物理化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5732308
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 5338178
关于积分的说明 15322147
捐赠科研通 4877945
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2620761
邀请新用户注册赠送积分活动 1569978
关于科研通互助平台的介绍 1526615