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Study on the Simulation and Experiment of Cantilever Beam Piezoelectric Energy Harvester

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  • 발행기관
    보안공학연구지원센터(IJMUE) 바로가기
  • 간행물
    International Journal of Multimedia and Ubiquitous Engineering SCOPUS 바로가기
  • 통권
    Vol.11 No.9 (2016.09)바로가기
  • 페이지
    pp.67-82
  • 저자
    Yao Fenglin, Meng Wengjun, Zhao Jie, Yin hang
  • 언어
    영어(ENG)
  • URL
    https://www.earticle.net/Article/A284758

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원문정보

초록

영어
Owing great to the widespread application of wireless sensor networks, supply energy for these wireless sensors proves to be a significant issue. Moreover, for the ambient vibration lies everywhere, the vibration can supply energy for the wireless sensor via energy harvester. The single cantilever beam piezoelectric energy harvester becomes the research focus for the simple structure and higher energy conversion efficiency. Due to the transcendental equation in distributed parameter model, the numerical method is become powerful complement for theoretical and experimental method. Static analysis, model analysis, harmonic response analysis and mechanical-electrical coupling analysis are simulated in ANSYS. Four aspects of the harvester has been studied in detail. Test and measurement show that Geometry and shape parameters have great affect to piezoelectric single cantilever energy harvester. In addition, the inherent characteristics of piezoelectric patch will affect enormously on the electrical characteristics

목차

Abstract
 1. Introduction
 2. Related Works
 3. Finite Element Method
  3.1. Modeling of Single Cantilever Beam Energy Harvester
  3.2. Simplify Structure and Size
  3.3. Material and Element
 4. Static Analysis
 5. Modal Analysis
 6. Harmonic Response Analysis
 7. Electromechanical Coupling Analysis
 8. Effect of the Structural Dimensions
  8.1. Effect of Length to Thickness Ratio
  8.2. Effect of Length to Width Ratio
  8.3. Effect of Substrate Thickness to Piezoelectric Thickness Ratio
  8.4. Effect of Seismic Mass
 9. Measurement and Test of Piezoelectric Energy Harvester
  9.1. Working Principle of Test System
  9.2. Measurement and Test of the Energy Harvester
  9.3. Output of AC Voltage
  9.4. Relationship of Peak Voltage and Frequency
  9.5. Relationship Between Load Resistance and Frequency
 10. Conclusion
 Acknowledgements
 References

키워드

piezoelectric energy harvester mechanical-electrical coupling

저자

  • Yao Fenglin [ School of Mechanical Engineering, Taiyuan University of Science and Technology, Taiyuan, Shanxi, China ]
  • Meng Wengjun [ School of Mechanical Engineering, Taiyuan University of Science and Technology, Taiyuan, Shanxi, China ]
  • Zhao Jie [ Department of Computer Engineering, Taiyuan University, Taiyuan, Shanxi, China ]
  • Yin hang [ School of Mechanical Engineering, Taiyuan University of Science and Technology, Taiyuan, Shanxi, China ]

참고문헌

자료제공 : 네이버학술정보

간행물 정보

발행기관

  • 발행기관명
    보안공학연구지원센터(IJMUE) [Science & Engineering Research Support Center, Republic of Korea(IJMUE)]
  • 설립연도
    2006
  • 분야
    공학>컴퓨터학
  • 소개
    1. 보안공학에 대한 각종 조사 및 연구 2. 보안공학에 대한 응용기술 연구 및 발표 3. 보안공학에 관한 각종 학술 발표회 및 전시회 개최 4. 보안공학 기술의 상호 협조 및 정보교환 5. 보안공학에 관한 표준화 사업 및 규격의 제정 6. 보안공학에 관한 산학연 협동의 증진 7. 국제적 학술 교류 및 기술 협력 8. 보안공학에 관한 논문지 발간 9. 기타 본 회 목적 달성에 필요한 사업

간행물

  • 간행물명
    International Journal of Multimedia and Ubiquitous Engineering
  • 간기
    월간
  • pISSN
    1975-0080
  • 수록기간
    2008~2016
  • 등재여부
    SCOPUS
  • 십진분류
    KDC 505 DDC 605

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