Improving the performance of vibration energy harvesting from weak excitations by a lever-type mechanism

杠杆 振动 能量收集 均方根 流离失所(心理学) 声学 激发 能量(信号处理) 光谱密度 功率(物理) 宽带 随机振动 压电 工程类 物理 电气工程 机械工程 光学 电信 量子力学 心理学 心理治疗师
作者
Mengjie Shang,Weiyang Qin,Kuan Lu,Qi Liu,Haitao Li
出处
期刊:Mechanical Systems and Signal Processing [Elsevier]
卷期号:222: 111766-111766
标识
DOI:10.1016/j.ymssp.2024.111766
摘要

It is difficult to efficiently harvest the energy of weak and broadband vibrations existing in the environment. In this study, a piezoelectric vibration energy harvester incorporating a lever structure and bi-stability is proposed. Under base excitation, the lever can amplify the displacement and make the piezoelectric beam execute a bi-stable snap-through motion easily, thereby producing large electric outputs. The electromechanical equations are derived, and corresponding simulations are carried out. The analyses on potential energy indicate that the harvester can be symmetrically and asymmetrically bi-stable under gravity. Then the harvester's prototype is fabricated and the validation experiments are carried out. The frequency-sweeping experiment shows that the harvester owns a wide frequency band. The experiment for random excitation proves that the harvester could execute bi-stable vibration and produce relatively high output under broadband and weak excitations. For a random excitation with a power spectral density (PSD) of 0.035 g2/Hz, the harvester can generate an output power with a root mean square (RMS) of 29.41 μW.
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
小赞芽发布了新的文献求助10
刚刚
1秒前
1秒前
xiaowu完成签到,获得积分10
1秒前
织诗成锦完成签到,获得积分10
2秒前
科研通AI5应助文艺水蜜桃采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
科研通AI5应助BILNQPL采纳,获得10
3秒前
流白完成签到,获得积分10
3秒前
3秒前
Yolo完成签到,获得积分20
3秒前
YY应助胖豆采纳,获得10
4秒前
4秒前
jagger发布了新的文献求助10
4秒前
4秒前
5秒前
ChemistryZyh完成签到,获得积分10
5秒前
5秒前
5秒前
5秒前
充电宝应助朴素的士晋采纳,获得10
6秒前
6秒前
8秒前
调研昵称发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
8秒前
十万大山兵大大给十万大山兵大大的求助进行了留言
8秒前
8秒前
CodeCraft应助Mumu采纳,获得10
9秒前
飘逸数据线完成签到,获得积分10
9秒前
111发布了新的文献求助10
9秒前
Gauss完成签到,获得积分0
9秒前
丘奇完成签到,获得积分10
9秒前
木子发布了新的文献求助10
9秒前
标致的方盒完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
致橡树完成签到,获得积分20
10秒前
Yolo发布了新的文献求助10
10秒前
yyy完成签到,获得积分20
11秒前
高分求助中
Continuum Thermodynamics and Material Modelling 3000
Production Logging: Theoretical and Interpretive Elements 2700
Social media impact on athlete mental health: #RealityCheck 1020
Ensartinib (Ensacove) for Non-Small Cell Lung Cancer 1000
Unseen Mendieta: The Unpublished Works of Ana Mendieta 1000
Bacterial collagenases and their clinical applications 800
El viaje de una vida: Memorias de María Lecea 800
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 生物 医学 工程类 有机化学 生物化学 物理 纳米技术 计算机科学 内科学 化学工程 复合材料 基因 遗传学 物理化学 催化作用 量子力学 光电子学 冶金
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3527723
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3107826
关于积分的说明 9286663
捐赠科研通 2805577
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1539998
邀请新用户注册赠送积分活动 716878
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 709762