- Tytuł:
-
Symulacyjne badanie efektywności belkowego generatora piezoelektrycznego
Simulation investigation of the piezoelectric beam generator efficiency - Autorzy:
-
Nowak, R.
Pietrzakowski, M. - Powiązania:
- https://bibliotekanauki.pl/articles/404007.pdf
- Data publikacji:
- 2015
- Wydawca:
- Polskie Towarzystwo Symulacji Komputerowej
- Tematy:
-
pozyskiwanie energii elektrycznej
generator piezoelektryczny
efektywność
dobór parametrów
płaski i bryłowy model MES
energy harvesting
piezoelectric generator
efficiency
parameter selection
plane and solid FEM models - Opis:
-
Rozważania dotyczą układu pozyskiwania energii elektrycznej w postaci trójwarstwowej belki wysięgnikowej, składającej się ze stalowej warstwy środkowej i zewnętrznych warstw piezoelektrycznych. Odkształcenie belki wywołano przemieszczeniem jej swobodnego końca o ustalonej wartości. W pracy zbadano wpływ parametrów geometrycznych i materiałowych generatora belkowego na pozyskiwane napięcie i energię elektryczną. W porównawczych obliczeniach metodą elementów
skończonych, przeprowadzonych przy zastosowaniu modeli płaskich i bryłowych, wykazano dostateczną dokładność modeli płaskich. Wyniki otrzymane uproszczoną metodą analityczną i metodą elementów skończonych przedstawiono graficznie
w postaci zależności napięcia lub energii od stosunku grubości warstw. Dla wybranych sztywności warstw wyznaczono wartości stosunku ich grubości, którym odpowiada największa efektywność generatora. Zbliżone wyniki uzyskano w przypadku obu metod obliczeniowych.
The cantilever beam energy harvester consists of three layers, steel in the middle and the two outer piezoelectric layers, was considered. The strain of the beam was caused by the free end static deflection. The influence of the material and the geometry parameters of the beam generator on the generated voltage and the electrical energy was investigated. Sufficient accuracy of the plain and the solid FEM models were proved. The results obtained in the analytical and the FEM ways was compared and shown graphically as the relationship between the generated voltage or energy and the layer thickness ratio. The most effective, from the energy harvesting point of view, thickness and stiffness ratio of the layers was founded. The similar results from both calculation methods were obtained. - Źródło:
-
Symulacja w Badaniach i Rozwoju; 2015, 6, 4; 265-272
2081-6154 - Pojawia się w:
- Symulacja w Badaniach i Rozwoju
- Dostawca treści:
- Biblioteka Nauki
Artykuł