Wpływ degradacji połączenia generatora piezoelektrycznego z belką na pozyskiwaną energię elektryczną

• Autorzy: Nowak R. , Pietrzakowski M.

Warianty tytułu

EN

Influence of the piezoelectric generator-beam coupling degradation on energy harvesting

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Efektywność odzysku energii elektrycznej z energii drgań mechanicznych zależy między innymi od jakości połączenia pomiędzy generatorem piezoelektrycznym a belką. W niniejszym artykule przeprowadzono obliczenia belki wysięgnikowej wymuszonej ruchem harmonicznym podpory. Porównano wyniki otrzymane metodą analityczną i metodą elementów skończonych. Skupiono się na wpływie degradacji połączenia na charakterystyki dynamiczne układu i odzyskiwane napięcie. Porównano charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowe w przypadku uszkodzonej i nieuszkodzonej warstwy kleju. Przeprowadzono badania w zależności od położenia obszaru degradacji i stopnia zniszczenia warstwy kleju.

EN

Efficiency of energy harvesting depends on the coupling of the piezoelectric generator and the beam. Calculations of the cantilever beam excited by harmonic movement of the support has been executed in this article. Comparison of the results performed by analytical method and finite element method has been done. Influence on dynamic behavior of the system and generated voltage caused by glue layer degradation was made. Amplitude-frequency characteristics has been compared for damaged and undamaged glue layer. Placement and degree of damage of the glue layer was researched in case of effect onto generated voltage.

Słowa kluczowe

PL

piezoelektryk; MES; ANSYS; pozyskiwanie energii elektrycznej; degradacja kleju

EN

piezoelectric; FEM; ANSYS; energy harvesting; glue degradation

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Symulacji Komputerowej
• Czasopismo: Symulacja w Badaniach i Rozwoju
• Rocznik: 2013
• Tom: Vol. 4, nr 4
• Strony: 185--192
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Nowak R.

• Politechnika Warszawska ul. Narbutta 84, IPBM, 02-524 Warszawa

autor

Pietrzakowski M.

• Politechnika Warszawska ul. Narbutta 84, IPBM, 02-524 Warszawa

Bibliografia

• 1. Rahman A.: Adhesive in the buckling failure of corrugated fiberboard: a finite element investigation. 1998 ANSYS conference, simulating real life: software with no boundaries-, 1998 August 17-19; ANSYS, Inc.; Vol. 1: 533-539, 1998.
• 2. Freundlich J.; Pietrzakowski M.: Symulacja MES pomiaru drgań dźwigara kratowego przy pomocy rozłożonych czujników piezoelektrycznych. Symulacje w Badaniach i Rozwoju, nr 1/2011, pp. 5-13, 2011.
• 3. Pietrzakowski M.; Hoffman G.; Nowak R.: Symulacyjne badanie skutków połączenia piezoaktuatora z belką. Symulacje w Badaniach i Rozwoju, nr 1/2012, pp. 19-28, 2012.
• 4. Umeda M., Nakamura K., Ueha S.: "Analysis of the transformation of mechanical impact energy to electric energy using piezoelectric vibrator," Japanese Journal of Applied Physics, Part 1: Regular Papers & Short Notes & Review Papers, vol. 35, pp. 3267-3273, 1996.
• 5. Tylikowski A.: Effects of Piezoactuator Delamination on the Transfer Functions of Vibration Control Systems. International Journal of Solids and Structures, 38, 2001: 2189-2202, 2001.
• 6. Pietrzakowski M.; Nowak R.: Wpływ położenia i kształtu elementu piezoelektrycznego na pozyskiwaną energię elektryczną. Symulacje w Badaniach i Rozwoju, nr 3/2012, pp. 5-15, 2013.
• 7. Release 11.0 Documentation for ANSYS , ANSYS Ltd., 2006.