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 电子工程 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:22
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
壮观怜珊完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
一顿三大碗完成签到,获得积分10
1秒前
1秒前
tantan完成签到,获得积分10
2秒前
wyl完成签到,获得积分10
3秒前
niumi190完成签到,获得积分0
3秒前
OJL完成签到,获得积分10
4秒前
lyx完成签到,获得积分10
4秒前
可一完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
saxg_hu完成签到,获得积分10
4秒前
4秒前
5秒前
5秒前
吕凯强完成签到 ,获得积分10
5秒前
LIXI发布了新的文献求助10
5秒前
5秒前
5秒前
肖燕完成签到 ,获得积分10
5秒前
荔枝QQ糖完成签到,获得积分10
6秒前
四叶草完成签到 ,获得积分10
6秒前
馨妈发布了新的文献求助10
7秒前
研友_ndDY5n发布了新的文献求助10
7秒前
大超哥完成签到,获得积分10
8秒前
禾沐发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
meme完成签到,获得积分10
9秒前
滴滴哒完成签到,获得积分10
9秒前
迷路易形完成签到,获得积分10
9秒前
多多发布了新的文献求助10
10秒前
yyy完成签到 ,获得积分10
10秒前
素衣完成签到,获得积分10
11秒前
111发布了新的文献求助10
11秒前
背后的白山完成签到,获得积分10
12秒前
哎呀完成签到,获得积分10
12秒前
CUREME完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
标致耷完成签到 ,获得积分10
13秒前
han完成签到,获得积分10
13秒前
高分求助中
ISCN 2024 - An International System for Human Cytogenomic Nomenclature (2024) 3000
Les Mantodea de Guyane Insecta, Polyneoptera 2500
One Man Talking: Selected Essays of Shao Xunmei, 1929–1939 (PDF!) 1000
Technologies supporting mass customization of apparel: A pilot project 450
Tip60 complex regulates eggshell formation and oviposition in the white-backed planthopper, providing effective targets for pest control 400
A Field Guide to the Amphibians and Reptiles of Madagascar - Frank Glaw and Miguel Vences - 3rd Edition 400
China Gadabouts: New Frontiers of Humanitarian Nursing, 1941–51 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 工程类 有机化学 物理 生物化学 纳米技术 计算机科学 化学工程 内科学 复合材料 物理化学 电极 遗传学 量子力学 基因 冶金 催化作用
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 3788571
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 3333821
关于积分的说明 10264588
捐赠科研通 3049861
什么是DOI,文献DOI怎么找? 1673719
邀请新用户注册赠送积分活动 802186
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 760549