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
ft4完成签到,获得积分10
刚刚
刚刚
李健的小迷弟应助dom采纳,获得10
刚刚
王人捷完成签到,获得积分10
1秒前
woshi123应助清秀的怀蝶采纳,获得10
2秒前
可靠白卉发布了新的文献求助10
2秒前
3秒前
yunwu发布了新的文献求助10
3秒前
Lucas应助tian采纳,获得10
3秒前
6秒前
mouhao1发布了新的文献求助10
6秒前
7秒前
超级曼安发布了新的文献求助10
7秒前
7秒前
大笨猪whr完成签到,获得积分10
9秒前
CM完成签到,获得积分20
10秒前
10秒前
小二郎应助不器君采纳,获得10
10秒前
you发布了新的文献求助10
10秒前
12秒前
Accept发布了新的文献求助10
12秒前
JamesPei应助超级曼安采纳,获得10
12秒前
qearl完成签到 ,获得积分10
12秒前
13秒前
CM发布了新的文献求助10
14秒前
平成的怪物完成签到,获得积分10
14秒前
tian发布了新的文献求助10
16秒前
18秒前
stupid发布了新的文献求助10
18秒前
Ava应助自来也采纳,获得10
19秒前
八戒完成签到,获得积分10
20秒前
林天完成签到,获得积分10
21秒前
21秒前
21秒前
深情安青应助tian采纳,获得10
23秒前
23秒前
lily完成签到,获得积分10
23秒前
23秒前
24秒前
24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
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Discerning Saints: Moralization of Intrinsic Motivation and Selective Prosociality at Work 500
Handbuch Trainingswissenschaft – Trainingslehre 500
Additive Manufacturing Design and Applications (ASM Handbook, Volume 24A) 500
Variations: A More Diverse Picture of Contemporary Art 400
Induction Heating and Heat Treatment (ASM Handbook, Volume 4C) 300
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 7588851
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9166971
关于积分的说明 19620547
捐赠科研通 7168696
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3267100
关于科研通互助平台的介绍 2432018
邀请新用户注册赠送积分活动 2259176