Effect of revolute joint mechanism on the performance of cantilever piezoelectric energy harvester
Notice bibliographique
Résumé
Abstract In this paper, we present a novel method to improve the electric performance of cantilever piezoelectric energy harvesters (PEHs), i.e. by embedding the revolute joint mechanism. The harvester is usually fastened onto a host structure via one edge of the substrate. The embedment substitutes part of the edge, forming a discontinuous boundary condition. The joint mechanism greatly reduces the stiffness and damping factor of the harvester and thus increases the resonant intensity. This leads to larger deformation of the piezoelectric component and higher voltage output. We investigated mainly four cases in terms of the length of the joint by modeling for numerical solutions, and by fabricating prototypes for experimental validation. Both numerical and experimental results of the hinged cases, which agree with each other quite well, indicate that the output voltage of the PEH is up to 2.94 times as high as that of the counterpart case (full clamped or non-hinged). Furthermore, the output power is escalated by more than 670%. With no additional mass or volume added into the structure, the power density is improved by the same magnitude. In terms of applications, the hinged harvester displays much better charging performance with a higher charging rate and saturation voltage. This study can be of great significance to evidently boost the electric yields of cantilever PEHs.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
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 | 0,000 |
| 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) | 0,000 | 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.
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 tête enseignante, 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 ».