Energy harvesting from quasi-static deformations via bilaterally constrained strips

能量收集 压电 功率(物理) 参数统计 准静态过程 振动 机械能 有限元法 轴对称性 条状物 电势能 堆栈(抽象数据类型) 最大功率原理 能量(信号处理) 声学 结构工程 工程类 材料科学 电压 计算机科学 电气工程 物理 数学 统计 量子力学 复合材料 程序设计语言
作者
Suihan Liu,Ali Imani Azad,Rigoberto Burgueño
出处
期刊:Journal of Intelligent Material Systems and Structures [SAGE Publishing]
卷期号:29 (18): 3572-3581 被引量:9
标识
DOI:10.1177/1045389x18786456
摘要

Piezoelectric energy harvesting from ambient vibrations is well studied, but harvesting from quasi-static responses is not yet fully explored. The lack of attention is because quasi-static actions are much slower than the resonance frequency of piezoelectric oscillators to achieve optimal outputs; however, they can be a common mechanical energy resource: from large civil structure deformations to biomechanical motions. The recent advances in bio-micro-electro-mechanical systems and wireless sensor technologies are motivating the study of piezoelectric energy harvesting from quasi-static conditions for low-power budget devices. This article presents a new approach of using quasi-static deformations to generate electrical power through an axially compressed bilaterally constrained strip with an attached piezoelectric layer. A theoretical model was developed to predict the strain distribution of the strip’s buckled configuration for calculating the electrical energy generation. Results from an experimental investigation and finite element simulations are in good agreement with the theoretical study. Test results from a prototyped device showed that a peak output power of 1.33 μW/cm 2 was generated, which can adequately provide power supply for low-power budget devices. And a parametric study was also conducted to provide design guidance on selecting the dimensions of a device based on the external embedding structure.
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
Cecilia_kou发布了新的文献求助10
1秒前
Vicki完成签到,获得积分10
1秒前
III完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
小曦瓜完成签到,获得积分10
2秒前
无心的夏烟完成签到,获得积分10
2秒前
2秒前
2秒前
Lion完成签到,获得积分10
2秒前
songsheng完成签到,获得积分20
4秒前
4秒前
冷傲半邪完成签到,获得积分10
4秒前
星辰完成签到,获得积分10
4秒前
FAN发布了新的文献求助10
5秒前
HHH完成签到 ,获得积分10
5秒前
斗牛的番茄完成签到 ,获得积分10
5秒前
123完成签到,获得积分10
5秒前
6秒前
JeromineJade完成签到,获得积分10
6秒前
xu完成签到,获得积分10
6秒前
czx发布了新的文献求助10
7秒前
cdercder应助燕子采纳,获得30
7秒前
7秒前
李查查完成签到 ,获得积分10
9秒前
ljx完成签到,获得积分10
9秒前
yu完成签到,获得积分10
9秒前
ddd应助自由的亦竹采纳,获得50
9秒前
Owen应助Raven采纳,获得10
9秒前
kjjjj发布了新的文献求助30
9秒前
金2022完成签到,获得积分10
10秒前
脑洞疼应助微笑猎豹采纳,获得10
10秒前
美含完成签到,获得积分10
10秒前
魔幻若血完成签到,获得积分10
10秒前
白雪发布了新的文献求助10
11秒前
易昭华完成签到,获得积分10
11秒前
领导范儿应助安平采纳,获得10
12秒前
Mila完成签到,获得积分10
12秒前
LM完成签到,获得积分10
12秒前
sijinly完成签到 ,获得积分10
12秒前
111完成签到,获得积分10
12秒前
高分求助中
Markov Chain Monte Carlo 10000
(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
Common Foundations of American and East Asian Modernisation: From Alexander Hamilton to Junichero Koizumi 5000
Pediatric Dermoscopy Trichoscopy & Onychoscopy 1000
悉尼大学博士学位论文,题目:Modelling and testing of one-sided stitched laminated composites. 作者:Kristopher P. Plain 700
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 610
Data book on fatigue strength of metallic materials 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7566069
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9146219
关于积分的说明 19556222
捐赠科研通 7152362
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3262562
关于科研通互助平台的介绍 2428866
邀请新用户注册赠送积分活动 2252433