Design, Manufacture and Test of Piezoelectric Cantilever-Beam Energy Harvesters with Hollow Structures

材料科学 功率密度 电压 压电 悬臂梁 有限元法 基质(水族馆) 黄铜 压力(语言学) 复合材料 功率(物理) 光电子学 声学 结构工程 电气工程 工程类 冶金 海洋学 物理 地质学 哲学 量子力学 语言学
作者
Baozhi Wang,Chenggong Zhang,Liyan Lai,Xuan Dong,Yigui Li
出处
期刊:Micromachines [Multidisciplinary Digital Publishing Institute]
卷期号:12 (9): 1090-1090 被引量:1
标识
DOI:10.3390/mi12091090
摘要

This article presents a single-crystal piezoelectric energy harvester (PEH) with a trapezoidal hollow hole that can obtain high energy density at low frequency. Harvesters with a hollow structure were fabricated through a series of manufacturing processes such as thermocompression bonding, screen printing and laser cutting. Finite element analysis (FEA) and experimental results showed that using low modulus brass instead of stainless steel as the PEH substrate enhances the voltage output of the device, and the hollow design greatly increases the overall stress level and power density. In addition, the developed PEH with a trapezoidal hole obtained the best output performance; when the acceleration, resonance frequency and matched load resistance were 0.5 g, 56.3 Hz and 114 kΩ, respectively, the peak voltage was 17 V and the power density was 2.52 mW/cm3. Meanwhile, compared with the unhollowed device, the peak voltage and maximum power density of the proposed PEH were increased by 30.7% and 24.4%, respectively, and the resonance frequency was reduced by 7%. This study verified the feasibility of the optimized design through simulation and experimental comparison.
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
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
小乔发布了新的文献求助10
1秒前
哄哄发布了新的文献求助10
2秒前
咚咚咚发布了新的文献求助10
2秒前
250发布了新的文献求助10
4秒前
Wwwww完成签到 ,获得积分10
4秒前
pyrene完成签到 ,获得积分10
4秒前
5秒前
5秒前
5秒前
shunbaop完成签到,获得积分10
5秒前
badercao发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
6秒前
Wang完成签到,获得积分20
6秒前
科研通AI5应助Kingto_Yueng采纳,获得10
6秒前
Ha La La La完成签到,获得积分10
6秒前
可一完成签到,获得积分10
6秒前
7秒前
开放的方盒完成签到,获得积分10
8秒前
9秒前
可靠幼旋发布了新的文献求助10
9秒前
哦哦哦完成签到,获得积分10
9秒前
完美世界应助小乔采纳,获得10
9秒前
bai发布了新的文献求助30
10秒前
caofan应助奇迹行者采纳,获得10
10秒前
在水一方应助hollyholiday采纳,获得10
10秒前
学术混子发布了新的文献求助30
11秒前
HEhaha发布了新的文献求助10
11秒前
酷波er应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
薛定谔的猴儿完成签到,获得积分10
12秒前
简单的卿应助科研通管家采纳,获得20
12秒前
打打应助科研通管家采纳,获得10
12秒前
nozero应助科研通管家采纳,获得20
12秒前
慕青应助科研通管家采纳,获得20
13秒前
科研通AI2S应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
大个应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
Akim应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
13秒前
JamesPei应助科研通管家采纳,获得10
13秒前
星辰大海应助蓝草采纳,获得10
14秒前
高分求助中
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Neuromuscular and Electrodiagnostic Medicine Board Review 1000
Statistical Methods for the Social Sciences, Global Edition, 6th edition 600
こんなに痛いのにどうして「なんでもない」と医者にいわれてしまうのでしょうか 500
Walter Gilbert: Selected Works 500
An Annotated Checklist of Dinosaur Species by Continent 500
岡本唐貴自伝的回想画集 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 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3658260
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3220047
关于积分的说明 9735032
捐赠科研通 2929267
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1603836
邀请新用户注册赠送积分活动 756764
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 734133