Smart Flat Membrane Sheet Vibration-Based Energy Harvesters
Author(s):
Message:
Abstract:
The dynamic responses of membrane are completely dependent on Pre-tensioned forces which are applied over a boundary of arbitrary curvilinear shape. In most practical cases, the dynamic responses of membrane structures are undesirable. Whilst they can be designed as vibration-based energy harvesters. In this paper a smart flat membrane sheet (SFMS) model for vibration-based energy harvester is proposed. The SFMS is made of an orthotropic polyvinylidene fluoride (PVDF) flat layer that has piezoelectricity effect. For this aim, polarization vector of PVDF layer is considered parallel to the applied electric field intensity vector. Electrodynamics governing equations of transverse motion of SFMS including active and modified pre-tensioned force are exploited. Transverse displacement component is expanded by the separable form corresponding to the axial and transverse and the linear ODE of motion based on generalized shape coefficients is obtained using Galerkin method. Finally, the explicit relation between forced vibration of SFMS and current and voltage harvesting are obtained. Numerical energy harvesting analyses were developed for an orthotropic rectangle SFMS and the voltage as function of the time is calculated based on different resistances. Parametric simulation shows a 1 m length and 0.5 width SFMS has ability to produce a peak to peak voltage about of 30 mV.
Article Type:
Research/Original Article
Language:
English
Published:
Journal of Solid Mechanics, Volume:11 Issue: 1, 2019
Pages:
78 - 90
magiran.com/p1957152  
برخی از خدمات از جمله دانلود متن مقالات تنها به مشترکان مگیران ارایه می‌گردد. شما می‌توانید به یکی از روش‌های زیر مشترک شوید:
اشتراک شخصی
در سایت عضو شوید و هزینه اشتراک یک‌ساله سایت به مبلغ 400,000ريال را پرداخت کنید. همزمان با برقراری دوره اشتراک بسته دانلود 100 مطلب نیز برای شما فعال خواهد شد!
پرداخت با کارتهای اعتباری بین المللی از طریق PayPal امکانپذیر است.
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی همه کاربران به متن مطالب خریداری نمایند!
توجه!
  • دسترسی به متن مقالات این پایگاه در قالب ارایه خدمات کتابخانه دیجیتال و با دریافت حق عضویت صورت می‌گیرد و مگیران بهایی برای هر مقاله تعیین نکرده و وجهی بابت آن دریافت نمی‌کند.
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.