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 人工智能 控制(管理)
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.
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
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

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
刚刚
DengJJJ完成签到,获得积分10
1秒前
充电宝应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
所所应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
1秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
ruirui_love完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
搜集达人应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
赘婿应助科研通管家采纳,获得50
2秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得30
2秒前
小王同学应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
天天快乐应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
李健应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
11111发布了新的文献求助10
2秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
FashionBoy应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
科研通AI6应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
斯文败类应助科研通管家采纳,获得20
2秒前
3秒前
情怀应助科研通管家采纳,获得10
3秒前
3秒前
3秒前
bkagyin应助科研通管家采纳,获得30
3秒前
3秒前
bkagyin应助潘继坤采纳,获得10
3秒前
4秒前
5秒前
无花果应助11111采纳,获得10
6秒前
完美的钢笔完成签到,获得积分10
6秒前
wx0816发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
Lucas应助雪山飞虹采纳,获得10
7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
The Social Work Ethics Casebook: Cases and Commentary (revised 2nd ed.).. Frederic G. Reamer 1070
Alloy Phase Diagrams 1000
Introduction to Early Childhood Education 1000
2025-2031年中国兽用抗生素行业发展深度调研与未来趋势报告 1000
List of 1,091 Public Pension Profiles by Region 891
Historical Dictionary of British Intelligence (2014 / 2nd EDITION!) 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 物理化学 基因 遗传学 催化作用 冶金 量子力学 光电子学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 5424419
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4538767
关于积分的说明 14163869
捐赠科研通 4455739
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2443880
邀请新用户注册赠送积分活动 1435011
关于科研通互助平台的介绍 1412337