Fully-Coupled Modelling and Experimental Validation of Quarter Wavelength Resonator with Piezoelectric Backplate in Vibro-Acoustic Energy Harvesting
Notice bibliographique
Résumé
Converting and harvesting the unwanted sounds produced by noise, especially in busy cities, can solve the issue of sound pollution and provide renewable power sources for low-power electronics. Although sound energy is freely available, it is hard to harvest due to its relatively low energy density compared to other sources. To enhance the efficiency of acoustic energy harvesting, particularly in the low-frequency range. The intgration of an optimised resonator is essential. This research study explores the performance of a vibroacoustic energy harvester incorporating a straight tube quarter-wavelength resonator coupled with a piezoelectric patch mounted on a flexible backplate. A fully coupled finite element model (FEM) was developed to capture the interaction between acoustic field, structural dynamic and piezoelectric transduction, and its predictions were validated against experimental results. The numerical model yielded a maximum output voltage of 1.41 V/Pa at 112 Hz, closely matching experiment findings of 1.44 V/Pa at 106 Hz under an incident sound pressure level of 90 dB. The proposed modelling framework demonstrates strong predictive capability and provides a robust basis for the design and optimisation of low-frequency acoustic energy harvester based on quarter-wavelength resonator configuration.
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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 ».