Modeling of a Novel Magneto-electro-elastic Energy Harvesting System Subjected to Applied Electric Voltage with Simultaneous Use as an Electrical Actuator System

Message:
Article Type:
Research/Original Article (دارای رتبه معتبر)
Abstract:
This paper introduces a novel harvester to store the electrical power, which comes from the power of external applied electrical voltage. In the last decade, most of the energy harvesters have been designed and analyzed in the form of cantilever beams. In the present article, the harvesters are analyzed as a cantilever beam with the Euler-Bernoulli beam assumptions. The beam of energy harvester consists of an active Magneto-electro-elastic (MEE) layer attached to the piezoelectric layer. Assuming that the connection of these layers is perfect, the uni-morph configuration is investigated. The magneto-electro-elastic governing coupled equations of the MEE energy harvester are derived for a harmonic external applied electrical voltage in the transversal direction based on Euler-Bernoulli theory, Gaussian law, and Faraday law. These equations are solved analytically to find out the amount of harvested power and voltage. The obtained results state that by adjusting the electromechanical parameters, up to 66% of the input power and 27% of the applied voltage can be harvested. Choosing the right geometric parameters can increase the harvested power and voltages connected to the electrodes and external coil by 120.31%, 49.05% and 60.98%, respectively. Finally, the results prove the usefulness and efficiency of the dual-usage (actuator-harvester) of the new energy harvester.
Language:
English
Published:
Iranica Journal of Energy & Environment, Volume:14 Issue: 2, Spring 2023
Pages:
168 to 176
magiran.com/p2532213  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 1,390,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • 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.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 70 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!