Power optimization of a piezoelectric-based energy harvesting cantilever beam using surrogate model
سال انتشار: 1399
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 660
فایل این مقاله در 10 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد
- صدور گواهی نمایه سازی
- من نویسنده این مقاله هستم
این مقاله در بخشهای موضوعی زیر دسته بندی شده است:
استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:
شناسه ملی سند علمی:
JR_EES-8-1_005
تاریخ نمایه سازی: 2 اردیبهشت 1399
چکیده مقاله:
Energy harvesting is a conventional method to collect the dissipated energy of a system. In this paper, we investigate the optimal location of a piezoelectric element to harvest maximum power concerning different excitation frequencies of a vibrating cantilever beam. The cantilever beam oscillates by a concentrated sinusoidal tip force, and a piezoelectric patch is integrated on the beam to generate electrical energy. To this end, the system is modeled with analytical governing equations, then a Deep Neural Network (DNN)-based surrogate model is developed to appropriately model the system within the range of its first three natural frequencies. The surrogate model has significantly abated the computation cost. Thus, the optimization time is reduced drastically. Our investigations led to an optimal piezoelectric location for different excitation frequencies, which can result in maximum electrical output power. This location is highly dependent on the excitation frequency. When excitation frequency equals to natural frequencies, the maximum harvested power increases considerably.
کلیدواژه ها:
نویسندگان
Arman Mohammadi
School of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Iran
Pooyan Nayyeri
School of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Iran
Mohammad Reza Zakerzadeh
School of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Iran
Farzad AyatollahzadehShirazi
School of Mechanical Engineering, College of Engineering, University of Tehran, Iran
مراجع و منابع این مقاله:
لیست زیر مراجع و منابع استفاده شده در این مقاله را نمایش می دهد. این مراجع به صورت کاملا ماشینی و بر اساس هوش مصنوعی استخراج شده اند و لذا ممکن است دارای اشکالاتی باشند که به مرور زمان دقت استخراج این محتوا افزایش می یابد. مراجعی که مقالات مربوط به آنها در سیویلیکا نمایه شده و پیدا شده اند، به خود مقاله لینک شده اند :