Topology Optimization of the Thickness Profile of Bimorph Piezoelectric Energy Harvesting Devices

سال انتشار: 1398
نوع سند: مقاله ژورنالی
زبان: انگلیسی
مشاهده: 343

فایل این مقاله در 15 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

JR_JACM-5-1_010

تاریخ نمایه سازی: 19 تیر 1398

چکیده مقاله:

Due to developments in additive manufacturing, the production of piezoelectric materials with complex geometries is becoming viable and enabling the manufacturing of thicker harvesters. Therefore, in this study a piezoelectric harvesting device is modelled as a bimorph cantilever beam with a series connection and an intermediate metallic substrate using the plain strain hypothesis. On the other hand, the thickness of the harvester’s piezoelectric material is structurally optimized using a discrete topology optimization method. Moreover, different optimization parameters are varied to investigate the algorithm’s convergence. The results of the optimization are presented and analyzed to examine the influence of the harvester s geometry and its different substrate materials on the harvester’s energy conversion efficiency.

نویسندگان

Breno Vincenzo de Almeida

School of Mechanical Engineering, Department of Computational Mechanics, University of Campinas, Cidade Universitria Zeferino Vaz - Barao Geraldo, ۱۳۰۸۳-۹۷۰, Campinas, Sao Paulo, Brazil

Renato Pavanello

School of Mechanical Engineering, Department of Computational Mechanics, University of Campinas, Cidade Universitria Zeferino Vaz - Barao Geraldo, ۱۳۰۸۳-۹۷۰, Campinas, Sao Paulo, Brazil

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 :
  • Lippmann, G., Principe de la conservation de l’électricité, ou second ...
  • Erturk, A., Inman, D. J., Piezoelectric Energy Harvesting, John Wiley ...
  • Nelli Silva, E. C., Kikuchi, N., Design of piezocomposite materials ...
  • Bendsoe, M. P., Sigmund, O., Topology Optimization: Theory, Models, and ...
  • Steven, G. P., Xie, Y. M., Evolutionary Stuctural Optimization, Springer, ...
  • Huang, X., Xie, M., Evolutionary Topology Optimization of Continuum Structures: ...
  • Vicente, W. M., Picelli, R., Pavanello, R., Xie, Y. M., ...
  • Azevedo, F., Picelli, R., Vicente, W., Pavanello, R., A bi-directional ...
  • Picelli, R., Vicente, W. M., Pavanello, R., Xie, Y. M., ...
  • Sigmund, O., Torquato, S., Aksay, I. A., On the design ...
  • Carlos Emilio Nelli Silva, Ono Fonseca, J. S., de Espinosa, ...
  • Donoso, A., Sigmund, O., Optimization of piezoelectric bimorph actuators with ...
  • Zheng, B., Chang, C.-J., Gea, H. C., Topology optimization of ...
  • Noh, J. Y., Yoon, G. H., Topology optimization of piezoelectric ...
  • Lin, Z. Q., Gea, H. C., Liu, S. T., Design ...
  • Kiyono, C. Y., Silva, E. C. N., Reddy, J. N., ...
  • Chen, Z., Song, X., Lei, L., Chen, X., Fei, C., ...
  • Kim, K., Zhu, W., Qu, X., Aaronson, C., McCall, W. ...
  • Bodkhe, S., Turcot, G., Gosselin, F. P., Therriault, D., One-Step ...
  • IEEE Standard on piezoelectricity, ANSI/IEEE Std 176-1987, 1988. ...
  • Cook, R. D., Malkus, D. S., Plesha, M. E., Witt, ...
  • نمایش کامل مراجع