Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Characteristic Investigation of Macro Fiber Composite Structure Using FE Model

Saravanan M. P., Marimuthu Krishnaswamy, Jayabal Kaliappan

Archives of Metallurgy and Materials

|

2021

|

Vol. 66, iss. 4

1059--1066

EN

In this investigation, the effective mechanical, coupling and dielectric properties of Macro-fiber-composites (MFCs) consisting of piezorod-element constituents are determined using representative volume element method combined with finite element analysis. Experiments are conducted on piezo-bar-element MFCs to understand the applicability of the proposed approach which would later be extended to composites with modified geometric pattern. The longitudinal strains with respect to static deflections of beam and forced displacements under varying electrical loads are measured for the MFCs, and compared with the numerical simulations. Based on the good agreement from the result comparisons of piezo-bar-element MFCs, the effective material properties of piezo-rod-element MFCs are numerically determined based on the RVE approach.

2

Experimental investigation on the piezoelectric energy harvester as a self-powered vibration sensor

Grzybek D., Micek P.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2018

|

Vol. 56 nr 3

687--699

EN

The article presents an experimental study of a system consisting of a piezoelectric energy harvesting device, Graetz bridge rectiﬁer, capacitor, voltage comparator and radio transmitter. In the presented experimental study, the recovered electrical energy is accumulated in the capacitor and is used to send signals by a radio transmitter. In the ﬁrst part, the application of piezoelectric energy harvesting devices based on the cantilever beam in wireless monitoring systems is discussed. In the second part, the mathematical model of energy conversion in the piezoelectric energy harvesting devices is presented. In the third part, the characteristics obtained during laboratory research are presented.

3

Experimental investigations on energy harvesting from mechanical vibrations of buildings using macro fiber composite

Grzybek D., Micek P.

Mechanics and Control

|

2016

|

Vol. 35, no. 1

1--5

EN

The monitoring of a structure (e.g., a building) enables safe utilization of such a structure. A large number of sensors that measure selected parameters are often required in applied monitoring systems. Cables or batteries are used to power such sensors. This leads to an increase in utilization costs, as the cables have to be spatially located in a monitored building structure, or batteries have to be changed periodically. The use of the natural properties of piezoelectric materials that convert mechanical energy into electńcal energy in places where sensors are mounted is a promising field of wireless monitońng system development. This article presents the results of an experimental study for an energy harvesting system using a piezoelectric composite - the Macro Fiber Composite (MFC). The device used for energy harvesting has a beam structure that was achieved by gluing steel and MFC together. In laboratory research, the characteristics of generated currents and electńcal power were obtained for several values of vibration amplitude. The most important conclusion was that the resonant frequency of a piezoelectric beam generator should be established (by the selection of proper dimension or land mass) both for the vibration frequency of the monitored mechanical structure and the vibration amplitude of this structure.

PL

Monitorowanie stanu konstrukcji np. budowlanej pozwala na jej bezpieczną eksploatację. Często w stosowanych w tym celu systemach monitorowania wymagane jest zastosowanie znacznej liczby czujników, mierzących wybrane parametry. Do zasilania tych czujników stosuje się kable lub baterie, co prowadzi do większych kosztów eksploatacji konstrukcji budowlanej, gdyż w przypadku kabli muszą być one umieszczone w monitorowanej konstrukcji, a w przypadku baterii muszą być one wymieniane co pewien czas. Wykorzystanie właściwości materiałów piezoelektrycznych do konwersji energii mechanicznej na elektryczną w miejscach zamontowania czujników jest obiecującym kierunkiem rozwoju bezprzewodowych systemów monitoringu. W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych układu pozyskiwania energii, w którym wykorzystano kompozyt piezoelektryczny Macro Fiber Composite (MFC). Urządzenie do pozyskiwania energii miało konstrukcję belkową otrzymaną przez sklejenie stali i MFC. W badaniach laboratoryjnych uzyskano charakterystyki generowanego natężenia prądu i mocy elektrycznej przy zmianach wartości amplitudy drgań. Na podstawie badań m.in. wykazano, że częstotliwość rezonansowa piezoelektrycznego generatora o konstrukcji belkowej powinna być ustalana (przez odpowiedni dobór wymiarów lub/i masy) zarówno na podstawie najczęściej występującej częstotliwości drgań monitorowanej konstrukcji mechanicznej, jak i na podstawie najczęściej występujących amplitud drgań tej konstrukcji.

4

Piezoelectric properties of PZT-HFPP composites

Motyl E., Dopierała D., Borkowski P.

Prace Naukowe Instytutu Podstaw Elektrotechniki i Elektrotechnologii Politechniki Wrocławskiej. Konferencje

|

2004

|

Vol. 40, nr 15

312-314

EN

Flexible, piezoelectric composite was made up from lead zirconate titanate (PZT) powder and poly-vinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVDF-HFP) copolymer. Thin layers were obtained using spin coating method. PZT/PVDF-HFPP composite samples 50/50 vol % were poled applying the electric field of 20 V/\im for 10 min. at 120 °C and next slowly cooled to room temperature under electric field. Temperature dependence of piezoelectric longitudinal (d33) coefficient was measured. Piezoelectric constant of obtained samples was about 25 pC/N and was slowly decreased in the function of increasing temperature. Microscopic pictures of surface and cross-sections are also shown.