A Wideband Piezoelectric Energy Harvester Design by Using Multiple Non-Uniform Bimorphs
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Notice bibliographique
Résumé
This paper presents an analytical approach for the development of a new wideband piezoelectric energy harvesting system. The proposed model is based on Adomian decomposition method to derive the dynamic response of the general non-uniform smart structures under external environmental excitations over a wide frequency domain efficiently harvesting the subsequent vibrational energy. The steady-state response of a nonlinearly tapered piezoelectric harvester subjected to harmonic base motion is obtained, and the higher potential electromechanical outputs compared with traditional uniform harvester are analytically derived. Afterward, a group of nonlinearly tapered cantilevers with the same volume and length but different taper ratios and surface bonded piezoelectric layers are assembled together in order to build a broadband piezoelectric energy harvester. Through numerical studies, it is proven that with the proposed non-uniform configuration, the new energy harvester design can function effectively and efficiently with high voltage output over a wide frequency range. The designed wideband harvester can automatically activate one of the non-uniform bimorphs to resonate at particular ambient vibration frequencies and eventually reach the maximum electromechanical output. Based on the proposed theoretical model, an optimum structural design for the wideband piezoelectric energy harvester in the required operational frequency range can be efficiently achieved.
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Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
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score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découle