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
慕青应助李悟尔采纳,获得10
刚刚
1秒前
1秒前
蔡佩翰完成签到,获得积分10
2秒前
molihuakai应助asd00采纳,获得10
3秒前
3秒前
吐泡泡应助杨怡红采纳,获得10
3秒前
4秒前
277发布了新的文献求助30
4秒前
5秒前
zhang发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
鸢一折纸发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
8秒前
香蕉觅云应助kcl采纳,获得10
9秒前
meimei发布了新的文献求助10
9秒前
黄jw完成签到 ,获得积分10
9秒前
pluto应助Zhang采纳,获得10
10秒前
11秒前
张璇完成签到,获得积分10
11秒前
coco完成签到,获得积分10
11秒前
11秒前
11秒前
11秒前
小羊要加油完成签到,获得积分10
11秒前
12秒前
Yiii发布了新的文献求助10
12秒前
12秒前
12秒前
曾哥帅发布了新的文献求助10
12秒前
13秒前
13秒前
柚子完成签到,获得积分10
14秒前
14秒前
14秒前
qqnn完成签到,获得积分10
14秒前
李悟尔发布了新的文献求助10
15秒前
张璇发布了新的文献求助10
15秒前
15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
Cronologia da história de Macau 5000
Braunwald’s Heart Disease, 2 Vol Set A Textbook of Cardiovascular Medicine 13th Edition 1000
Petrology and Plate Tectonics 800
Prompt Engineering for Clinicians: Harnessing AI in Everyday Medical Practice 600
Electrode Potentials 550
Handbook Of Synthetic Methodologies And Protocols Of Nanomaterials 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 光电子学 物理化学 电极 基因 免疫学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6995905
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8671737
关于积分的说明 18387992
捐赠科研通 6469076
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3098736
关于科研通互助平台的介绍 2161296
邀请新用户注册赠送积分活动 2075014