Electromechanical Modeling of Rolling Spherical Triboelectric Nanogenerators Considering Nonlinear Effects

摩擦电效应 非线性系统 电容 谐波平衡 控制理论(社会学) 带宽(计算) 机械 材料科学 物理 计算机科学 电极 计算机网络 量子力学 人工智能 复合材料 控制(管理)
作者
Qinkai Han,Ziyuan Jiang,Qingyang Shao,Shuai Gao,Fulei Chu
出处
期刊:Advanced theory and simulations [Wiley]
卷期号:5 (12) 被引量:1
标识
DOI:10.1002/adts.202200373
摘要

Abstract In this study, electromechanical coupling modeling and analysis of the rolling spherical triboelectric nanogenerators (RS‐TENG) considering nonlinear effects are conducted. After a brief review of the power generation mechanism, a capacitance‐fitting model of the RS‐TENG spherical electrode is proposed. By using the energy principle and differential equations of equivalent circuits, an electromechanical coupling model is established by considering the nonlinear variation in the dielectric sphere rolling angle. Using the harmonic balance method (HBM), the dynamic output characteristics of the RS‐TENG are analytically solved. Numerical integration and dynamic tests are used to verify the accuracy of HBM results. By comparing the changes in the RS‐TENG output performance with and without the nonlinear effect, it is shown that the model proposed in this study can effectively avoid the underestimation of the operation bandwidth (a relative increment of 43%) and overestimation of the maximum power density (a relative decrement of 32%), and significantly improve the accuracy of the RS‐TENG performance estimation. The influence of design parameters on the dynamic output characteristics of the system is discussed. The fitting coefficients obtained from the parameter influence discussion can be used as the basis for the RS‐TENG output performance design.
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
更新
大幅提高文件上传限制,最高150M (2024-4-1)

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
Lucy完成签到,获得积分10
3秒前
院士人启动完成签到 ,获得积分10
4秒前
21完成签到,获得积分10
4秒前
哈哈哈完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
Ukiss完成签到,获得积分10
6秒前
江xiaoyu小鱼完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
cly3397完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
麻黄阿葵完成签到,获得积分10
10秒前
bingxinl发布了新的文献求助10
11秒前
11秒前
11秒前
嘿嘿想不到吧完成签到,获得积分10
12秒前
暴富发布了新的文献求助10
12秒前
Lan完成签到 ,获得积分10
15秒前
开朗紫蓝完成签到,获得积分10
15秒前
彦成发布了新的文献求助10
15秒前
wssf756完成签到,获得积分10
15秒前
米粒发布了新的文献求助10
15秒前
anna1992发布了新的文献求助10
16秒前
白开水完成签到,获得积分10
17秒前
琛琛完成签到,获得积分10
17秒前
自由流沙发布了新的文献求助10
18秒前
丘比特应助当时明月在采纳,获得10
19秒前
ding应助wly采纳,获得10
19秒前
19秒前
北河三发布了新的文献求助10
19秒前
蔡鑫完成签到 ,获得积分10
20秒前
枷锁完成签到 ,获得积分10
20秒前
米粒完成签到,获得积分10
23秒前
zy123发布了新的文献求助10
24秒前
25秒前
26秒前
27秒前
29秒前
Lucas应助生动的愚志采纳,获得10
29秒前
幽默的绿草完成签到,获得积分20
30秒前
高分求助中
请在求助之前详细阅读求助说明!!!! 20000
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 1000
Yuwu Song, Biographical Dictionary of the People's Republic of China 700
[Lambert-Eaton syndrome without calcium channel autoantibodies] 520
Bernd Ziesemer - Maos deutscher Topagent: Wie China die Bundesrepublik eroberte 500
The Three Stars Each: The Astrolabes and Related Texts 500
india-NATO Dialogue: Addressing International Security and Regional Challenges 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 有机化学 工程类 生物化学 纳米技术 物理 内科学 计算机科学 化学工程 复合材料 遗传学 基因 物理化学 催化作用 电极 光电子学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 2470479
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 2137349
关于积分的说明 5445944
捐赠科研通 1861547
什么是DOI,文献DOI怎么找? 925776
版权声明 562721
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 495218