Multi-beam piezoelectric systems by means of dynamically equivalent stiffness concept

压电 刚度 悬臂梁 梁(结构) 振动 能量收集 加速度 基础(拓扑) 能量(信号处理) 控制理论(社会学) 声学 结构工程 工程类 计算机科学 数学 物理 数学分析 经典力学 统计 控制(管理) 人工智能
作者
Mariano Febbo,Bruno Prado,Vinícius C Smarzaro,Carlos Alberto Bavastri
出处
期刊:Smart Materials and Structures [IOP Publishing]
卷期号:32 (8): 085007-085007 被引量:1
标识
DOI:10.1088/1361-665x/acd970
摘要

Abstract Energy harvesting devices allow to obtain forms of energy present in nature and to convert them into electrical energy. One way of generating energy from mechanical vibrations is by using beams of piezoelectric materials. This paper proposes an alternative methodology for characterizing the dynamic behavior of a vibrating composite system composed of a cantilever steel base beam (primary system) and a piezoelectric beam attached to it. The approach involves representing the piezoelectric beam using an equivalent dynamic stiffness at its base. This simplifies the mathematical representation of the compound system and enables the system dynamics to be described solely in terms of the generalized coordinates of the primary system, which is advantageous in optimization environments where a reduced number of equations can facilitate analysis. To determine the equivalent dynamic stiffness, different mathematical models of one and multiple degrees of freedom are presented, including the description of the polyamide base of the piezoelectric sheet. An inverse problem is used to identify system parameters, and the energy generation over a wide range of frequencies is analyzed. Experimental frequency response functions of the voltage–acceleration type are obtained to validate numerical findings, demonstrating that the proposed methodology is a cost-effective alternative for parameter identification or optimal design in energy generation.

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
星星发布了新的文献求助10
刚刚
LittleWang发布了新的文献求助10
刚刚
刚刚
1秒前
1秒前
1秒前
独特的沛凝完成签到,获得积分10
1秒前
2秒前
仙女大王完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
林深沉发布了新的文献求助10
2秒前
科研通AI6应助风中泰坦采纳,获得10
2秒前
韩韩完成签到,获得积分10
3秒前
NexusExplorer应助牛0254采纳,获得10
3秒前
4秒前
yznfly应助憨憨的小于采纳,获得20
4秒前
菜菜发布了新的文献求助10
5秒前
完美世界应助awaw采纳,获得10
5秒前
5秒前
晨许沫光完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
稻香茶煦完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
木子李完成签到,获得积分10
6秒前
狗大王发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
神勇的晓灵完成签到,获得积分10
6秒前
6秒前
KONG发布了新的文献求助20
7秒前
8秒前
8秒前
刺槐发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
zxc发布了新的文献求助10
9秒前
斯文败类应助JIMMY采纳,获得10
9秒前
10秒前
yike完成签到,获得积分10
10秒前
善学以致用应助liao_duoduo采纳,获得10
10秒前
高高千万发布了新的文献求助20
10秒前
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
Encyclopedia of Reproduction Third Edition 3000
《药学类医疗服务价格项目立项指南(征求意见稿)》 880
花の香りの秘密―遺伝子情報から機能性まで 800
3rd Edition Group Dynamics in Exercise and Sport Psychology New Perspectives Edited By Mark R. Beauchamp, Mark Eys Copyright 2025 600
1st Edition Sports Rehabilitation and Training Multidisciplinary Perspectives By Richard Moss, Adam Gledhill 600
nephSAP® Nephrology Self-Assessment Program - Hypertension The American Society of Nephrology 500
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 5624997
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4710900
关于积分的说明 14952616
捐赠科研通 4778944
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2553493
邀请新用户注册赠送积分活动 1515444
关于科研通互助平台的介绍 1475731