Resonant frequency of bimorph triangular V-shaped piezoelectric cantilever energy harvester
Abstract:
The concept of “energy harvesting” is to design smart systems to capture the ambient energy and to convert it to usable electrical power for supplying small electronics devices and sensors. The goal is to develop autonomous and self-powered devices that do not need any replacement of traditional electrochemical batteries. Now piezoelectric cantilever structures are being used to harvest vibration energy for self-powered devices. However, the geometry of a piezoelectric cantilever beam will greatly affect its vibration energy harvesting ability. This paper deduces a remarkably precise analytical formula for calculating the fundamental resonant frequency of bimorph V-shaped cantilevers using Rayleigh method. This analytical formula, which is convenient for mechanical energy harvester design based on Piezoelectric effect, is then validated by ABAQUS simulation. This formula raises a new perspective that, among all the bimorph V-shaped cantilevers and in comparison with rectangular one, the simplest tapered cantilever beam can lead to maximum resonant frequency and highest sensitivity. The derived formula can be commonly used as a relatively precise rule of thumb in such systems.
Language:
English
Published:
Journal of Computational and Applied Research in Mechanical Engineering, Volume:6 Issue: 1, Autumn 2016
Pages:
65 to 73
magiran.com/p1585735  
دانلود و مطالعه متن این مقاله با یکی از روشهای زیر امکان پذیر است:
اشتراک شخصی
با عضویت و پرداخت آنلاین حق اشتراک یک‌ساله به مبلغ 990,000ريال می‌توانید 70 عنوان مطلب دانلود کنید!
اشتراک سازمانی
به کتابخانه دانشگاه یا محل کار خود پیشنهاد کنید تا اشتراک سازمانی این پایگاه را برای دسترسی نامحدود همه کاربران به متن مطالب تهیه نمایند!
توجه!
  • حق عضویت دریافتی صرف حمایت از نشریات عضو و نگهداری، تکمیل و توسعه مگیران می‌شود.
  • پرداخت حق اشتراک و دانلود مقالات اجازه بازنشر آن در سایر رسانه‌های چاپی و دیجیتال را به کاربر نمی‌دهد.
دسترسی سراسری کاربران دانشگاه پیام نور!
اعضای هیئت علمی و دانشجویان دانشگاه پیام نور در سراسر کشور، در صورت ثبت نام با ایمیل دانشگاهی، تا پایان فروردین ماه 1403 به مقالات سایت دسترسی خواهند داشت!
In order to view content subscription is required

Personal subscription
Subscribe magiran.com for 50 € euros via PayPal and download 70 articles during a year.
Organization subscription
Please contact us to subscribe your university or library for unlimited access!