Optimized energy harvesting through piezoelectric functionally graded cantilever beams
Notice bibliographique
Résumé
Abstract The emergence of piezoelectric functionally graded materials (PFGMs) has sparked the present research interests toward their energy harvesting behaviors. This paper theoretically investigates the optimized energy harvesting characteristics of PFGM cantilever beams under harmonic excitation. The electromechanical coupling governing equations are formulated based on Euler–Bernoulli beam theory, and utilizing the Galerkin discretization yields the frequency-response relations of the voltage, current, and power parameters, and the analytical optimal resistance as well. The present theoretical model is validated by comparing with the experimental results in literature, and parametric studies are addressed to discuss the effects of the damping ratio, the inhomogeneous parameter of PFGMs and the electrical resistance on the structural responses. More importantly, the optimized energy harvesting characteristics of PFGM cantilever beams are captured during discussions on the optimal conditions of the frequency-ratio and the electrical resistance. Results reveal that the superiority of PFGM energy harvesters over the conventional piezoelectric laminate ones, basically, lies in the design toward constituent distribution of PFGMs enabling the control over the energy harvesting efficiency. Specifically, provides that both the optimal frequency-ratio and the optimal resistance hold simultaneously, there would be a critical value for the inhomogeneous parameter, which can be utilized to maximize the energy harvesting efficiency for PFGM beams. The present work may support the prospective material gradient design of piezoelectric energy harvesters.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| 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 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 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.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
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 découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».