An enhanced nonlinear piezoelectric energy harvester with multiple rotating square unit cells

辅助 带宽(计算) 非线性系统 能量收集 压电 功率(物理) 能量(信号处理) 平方(代数) 控制理论(社会学) 声学 工程类 电气工程 计算机科学 材料科学 数学 物理 电信 几何学 控制(管理) 量子力学 人工智能 复合材料 统计
作者
Keyu Chen,Shitong Fang,Qiang Gao,Donglin Zou,Junyi Cao,Wei‐Hsin Liao
出处
期刊:Mechanical Systems and Signal Processing [Elsevier BV]
卷期号:173: 109065-109065 被引量:39
标识
DOI:10.1016/j.ymssp.2022.109065
摘要

In this paper, a new method is proposed to enhance the performance of auxetic nonlinear piezoelectric energy harvesting by increasing the unit cell number of auxetic structure. This method is validated through an auxetic nonlinear piezoelectric energy harvester, which combines a clamped–clamped beam with multiple rotating square unit cells. On one hand, the key structural parameter of the square rotating unit cell is adjusted to obtain desired broad operating bandwidth. On the other hand, the number of the unit cell is increased to improve the output power of the proposed design with minor influence on the operating bandwidth. Therefore, by tuning the parameter and unit cell number, the proposed harvester can obtain both broad operating bandwidth and high output power, to reduce the trade-off between these two aspects in the previous auxetic nonlinear energy harvesters. FEM simulation is conducted to investigate the characteristics of the proposed design. A dynamic model is built to theoretically analyse the proposed harvester, which matches with the testing results well. In the experiments, under 0.3 g base excitation, the output power of the proposed harvester is enhanced by 77% as the unit cell number increases from single to 4 × 4, without obvious reduction on the operating bandwidth. In addition, the bandwidth and output power of the proposed harvester are increased by 14% and 268%, respectively, compared with the conventional nonlinear energy harvester.
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
会弹琴的木鱼给会弹琴的木鱼的求助进行了留言
1秒前
库有引力完成签到,获得积分10
1秒前
玛琳卡迪马完成签到,获得积分10
3秒前
DQ1175发布了新的文献求助10
4秒前
hongmeitan发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
塔克发布了新的文献求助10
5秒前
wangziyuan完成签到,获得积分10
5秒前
8秒前
JamesPei应助年123采纳,获得10
9秒前
11秒前
超帅的香露完成签到,获得积分10
12秒前
邱燈发布了新的文献求助10
13秒前
13秒前
13秒前
13秒前
14秒前
慕青应助xue采纳,获得10
15秒前
国宝发布了新的文献求助10
16秒前
Summer发布了新的文献求助10
16秒前
17秒前
warren完成签到,获得积分10
17秒前
L刘小虾发布了新的文献求助30
18秒前
demon1完成签到,获得积分10
18秒前
VictorySaber完成签到,获得积分10
19秒前
不甜的哈密瓜完成签到,获得积分20
19秒前
和谐的sui应助卿盼采纳,获得10
20秒前
杭黎昕完成签到,获得积分10
22秒前
Ale发布了新的文献求助10
22秒前
Valerie发布了新的文献求助10
23秒前
23秒前
Viento完成签到 ,获得积分10
24秒前
25秒前
26秒前
28秒前
aaabbb完成签到,获得积分10
28秒前
叶枫完成签到,获得积分10
28秒前
Ale完成签到,获得积分10
30秒前
称心青亦发布了新的文献求助10
31秒前
morena发布了新的文献求助20
32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
Autoparametric Resonance in Mechanical Systems 1000
Effects of Two Weeks of Red Light Therapy on Choroidal Thickness and Axial Length in Young Adults 700
2026人教社中小学心理健康教育读本高中全一册电子版 600
Cosmos as Art Object: Studies in Plato's Timaeus and Other Dialogues 600
Management and the Arts 510
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
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 7665868
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9235608
关于积分的说明 19874878
捐赠科研通 7234914
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3283649
关于科研通互助平台的介绍 2442382
邀请新用户注册赠送积分活动 2284744