已入深夜,您辛苦了!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整的填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您度过漫漫科研夜!祝你早点完成任务,早点休息,好梦!

A quasi-zero stiffness two degree-of-freedom nonlinear galloping oscillator for ultra-low wind speed aeroelastic energy harvesting

非线性系统 能量收集 双稳态 刚度 控制理论(社会学) 风速 电压 风力发电 振动 物理 结构工程 功率(物理) 工程类 材料科学 声学 计算机科学 电气工程 气象学 量子力学 光电子学 人工智能 控制(管理)
作者
Shun Chen,Liya Zhao
出处
期刊:Applied Energy [Elsevier]
卷期号:331: 120423-120423 被引量:25
标识
DOI:10.1016/j.apenergy.2022.120423
摘要

Inspired by the capability of quasi-zero stiffness (QZS) nonlinearity to maintain a low dynamic natural frequency in vibration isolation and considering the easy manipulation of modal frequencies of a two degree-of-freedom (2DOF) structure, we propose a 2DOF QZS nonlinear galloping energy harvester for advanced wind power generation at ultra-low wind speeds. Conventional 1DOF and 2DOF linear harvesters produce relatively low voltage outputs at low wind speeds, while the commonly acknowledged bistable harvester is trapped in intra-well oscillation when the wind speed is low, also resulting in poor energy harvesting performance that makes it difficult to meet the power requirements for microelectronic devices in practical applications. The 2DOF QZS GEH is shown to significantly outperform the 1DOF linear, 2DOF linear, and 2DOF bistable harvesters, especially over the low wind speed region. A distributed-parameter aero-electro-mechanically coupled theoretical model is established and validated by wind tunnel experiments on a fabricated prototype. The 2DOF QZS GEH improves the voltage output by about 220 % at the wind velocity of 2.5 m/s as compared to the 1DOF linear counterpart and almost 100 % as compared to the 2DOF linear counterpart. The effects of key parameters, including the nonlinear stiffness, mass ratio and frequency ratio between two degrees of freedom, electromechanical coupling strength, and loading resistance, on the voltage and power output performance of the 2DOF QZS GEH are investigated. The results of this article provide a guideline to enhance the performance of nonlinear 2DOF QZS GEHs at low wind speeds from an experimental and theoretical point of view.
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
开朗焦完成签到 ,获得积分20
2秒前
Xuxiaojun发布了新的文献求助10
3秒前
Murphy完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
冷酷哈密瓜完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
WZQ完成签到,获得积分10
9秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
CipherSage应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
10秒前
共享精神应助科研通管家采纳,获得10
11秒前
16秒前
笙璃完成签到 ,获得积分10
18秒前
大个应助胡姐姐采纳,获得10
19秒前
19秒前
KSDalton发布了新的文献求助10
19秒前
YOLO完成签到 ,获得积分10
20秒前
CipherSage应助何三岁采纳,获得10
22秒前
像风一样完成签到,获得积分20
23秒前
芋芋发布了新的文献求助10
25秒前
少虡发布了新的文献求助10
26秒前
77完成签到 ,获得积分10
26秒前
星辰大海应助王王采纳,获得10
31秒前
浅忆完成签到 ,获得积分10
32秒前
33秒前
乐观的谷波完成签到,获得积分10
37秒前
像风一样发布了新的文献求助30
37秒前
宇文远锋应助少虡采纳,获得30
39秒前
43秒前
44秒前
bkagyin应助神奇大药丸采纳,获得10
50秒前
起名真难完成签到 ,获得积分10
54秒前
酷波er应助YZH采纳,获得10
55秒前
奶糖喵完成签到 ,获得积分10
56秒前
神奇大药丸完成签到,获得积分10
58秒前
QQQ发布了新的文献求助20
1分钟前
加菲丰丰应助Hi采纳,获得20
1分钟前
WangJL完成签到 ,获得积分10
1分钟前
momi完成签到 ,获得积分10
1分钟前
高分求助中
Earth System Geophysics 1000
Semiconductor Process Reliability in Practice 650
Studies on the inheritance of some characters in rice Oryza sativa L 600
Medicina di laboratorio. Logica e patologia clinica 600
《关于整治突出dupin问题的实施意见》(厅字〔2019〕52号) 500
Mathematics and Finite Element Discretizations of Incompressible Navier—Stokes Flows 500
Language injustice and social equity in EMI policies in China 500
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 3207671
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2856984
关于积分的说明 8108052
捐赠科研通 2522527
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1355756
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 642234
邀请新用户注册赠送积分活动 613602