МОДЕЛЮВАННЯ РЕЖИМІВ РОБОТИ КОНСОЛЬНИХ П’ЄЗОЕЛЕКТРИЧНИХ ЗБІРНИКІВ ЕНЕРГІЇ

  • Л. О. Григор’єва Київський національний університет будівництва і архітектури, Киїїв
  • C. А. Григор’єв Київський національний університет будівництва і архітектури, Киїїв
Ключові слова: консольний збірник енергії; САПР-симуляція; п’єзокерамічна накладка; робочі частоти п’єзоелектричного перетворювача; вимушені коливання; генерація та збір енергії.

Анотація

Досліджуються коливання стержневого консольного збірника енергії з п’єзоелектричною накладкою та приєднаною масою при гармонічних збуреннях за допомогою скінченноелементного обчислювального пакету. Визначаються власні частоти та форми коливань, робочі резонансні частоти для різних матеріалів консолі, знаходиться напруга на обкладках п’єзоелемента. Проводиться аналіз частотних кривих для переміщень та згенерованої напруги при збуреннях бази та силовому навантаженні, визначається імпеданс п’єзоелемента при заданій різниці потенціалів.

Посилання

1. Григор’єва Л.О., Безверхий О.І. Резонансні коливання п’єзокерамічних циліндрів з врахуванням дисипації енергії // Проблеми обчислювальної механіки і міцності конструкцій. 2020. Вип. 31. С. 44–54.
2. Наседкин А.В. Моделирование пьезоэлектрических преобразователей в Ansys. Ростов-на-Дону: Из-во Южного федерального ун-та, 2015. 176 с.
3. Филиппов А.П. Колебания деформируемых систем. М: Машиностроение, 1970. 736 с.
4. Cahill P., Hazra B., Karoumi R. at al. Data of piezoelectric vibration energy harvesting of a bridge undergoing vibration testing and train passage / Data in Brief. 2018. Vol. 17. P. 261–266. https://doi.org/10.1016/j.dib.2018.01.009.
5. Erturk A., Inman D. Piezoelectric Energy Harvesting. 1 st edition, John Wiley & Son. 2011. 392 p.
6. Fanga L. H., Hassana S. I. S. at al. Charaterization of Differents Dimension Piezoelectric Transducer For Sound Wave Energy Harvesting // Energy Procedia. 2017. Vol. 105. P. 836–843. doi: 10.1016/j.egypro.2017.03.398
7. Grigoryeva L.O. Piezoelectric devices for energy harvesting in building structures // Transfer of Innovative Technologies. 2021. Vol. 4. No. 1. P. 22–24.
8. Grigoryeva L.O. Transient responses in Piezoceramic Multilayer Actuators Taking into Account External Viscoelastic Layers // Опір матеріалів і теорія споруд. 2020. № 105. Р. 255–266. DOI: https://doi.org/10.32347/2410-2547.2020.105.255-266.
9. Rupitsch S. J. Piezoelectric Sensors and Actuators: Fundamentals and Applications. Springer: 2019. 559 p. ISBN: 978-3-662-57534-5.
10. Shen D. Piezoelectric energy harvesting devices for low frequency vibration applications: dissertation for the Degree of Doctor of Philosophy. Auburn, Alabama May 9, 2009. 195 p.
11. Sezer N., Koç M. A comprehensive review on the state-of-the-art of piezoelectric energy harvesting. // Nano Energy. 2021. Vol. 80. Р. 1-25. https://doi.org/10.1016/j.nanoen.2020.105567.
12. Xu X., Cao D. at al. Application of piezoelectric transducer in energy harvesting in pavement // International Journal of Pavement Research and Technology. 2018. Vol. 11. Iss. 4. P. 388–395. https://doi.org/10.1016/j.ijprt.2017.09.011
Опубліковано
2022-09-22
Як цитувати
Григор’єва, Л. О., & Григор’євC. А. (2022). МОДЕЛЮВАННЯ РЕЖИМІВ РОБОТИ КОНСОЛЬНИХ П’ЄЗОЕЛЕКТРИЧНИХ ЗБІРНИКІВ ЕНЕРГІЇ. Проблеми обчислювальної механіки і міцності конструкцій, 1(34), 36-47. https://doi.org/10.15421/4222104