Preview

Математика и математическое моделирование

Расширенный поиск

Математическое и компьютерное моделирование пьезоэлектрического генератора устройств накопления энергии

https://doi.org/10.24108/mathm.0119.0000176

Полный текст:

Аннотация

Статья посвящена моделированию работы пьезоэлектрического генератора (ПЭГ) в виде круглой биморфной пластины с двумя пьезоактивными слоями и инерционной массой. Рассматриваемый ПЭГ может служить элементом устройства накопления энергии, в качестве  источника электрической энергии, получаемой из вибраций элементов конструкций и машин. Целями работы является повышение эффективности ПЭГ с помощью определения его рациональных геометрических параметров Упругие и пьезокерамические среды моделируются в рамках линейной теории электроупругости. В статье решается задача вынужденных гармонических колебаний на первой частоте антирезонанса и определяется выходной электрический потенциал.  В качестве инструмента исследования используются CAE пакет ACELAN. В численных результатах проводится анализ зависимостей выходного потенциала от различных геометрических параметров

Об авторах

А. Н. Соловьев
Донской государственный технический университет, Ростов-на-Дону
Россия

Соловьев Аркадий Николаевич

Заведующий кафедрой "Теоретическая и прикладная механика", 

 SPIN-код: 8087-8998



Д. А. Ермаков
Донской государственный технический университет, Ростов-на-Дону
Россия

Ермаков Дмитрий Александрович

кафедра "Теоретическая и прикладная механика"

SPIN-код: 8117-5831



Список литературы

1. Häsler E., Stein L., Harbauer G. Implantable physiological power supply with PVDF film // Ferroelectrics. 1984. Vol. 60. No. 1. Pp. 277-282. DOI: 10.1080/00150198408017528

2. Kymissis J., Kendall C., Paradiso J., Gershenfeld N. Parasitic power harvesting in shoes // IEEE 2nd intern. symp. on wearable computers (Pittsburgh, PA, USA, October 19-20, 1998): Digest of papers. N.Y.: IEEE, 1998. Pp. 132-139. DOI: 10.1109/ISWC.1998.729539

3. Starner T. Human-powered wearable computing // IBM Systems J. 1996. Vol. 35. No. 3-4. Pp. 618-629. DOI: 10.1147/sj.353.0618

4. Соловьев А.Н., Ле Ван Зыонг. Конечно-элементное моделирование пьезоэлектрического устройства накопления энергии на основе кантеливера // Вестник Донского гос. техн. ун-та. 2014. № 1(76). C. 169-179. DOI: 10.12737/3516

5. Соловьев А.Н., Ле Ван Зыонг. Конечно-элементное моделирование и анализ пьезоэлектрического устройства накопления энергии в форме круглой пластины с пьезоэлементами // Экологический вестник науч. центров Черноморского экономич. сотрудничества. 2013. Т. 1. № 4. C. 112-119.

6. Акопьян В.А., Паринов И.А., Рожков Е.В., Чебаненко В.А., Ле Ван Зыонг. Экспериментальное и конечно-элементное моделирование устройств накопления энергии // Математическое моделирование и биомеханика в современном университете: IX Всеросс. школа-семинар (с. Дивноморское, Краснодарский край, Россия, 26-30 мая 2014 г.): Сб. тр. Ростов-на-Дону: Изд-во Южного Федерал. ун-та, 2014. C. 57.

7. Ле Ван Зыонг, Рожков Е.В. Оптимизация конструкции устройств накопления энергии на основе пьезоэлектрических элементов с помощью конечно-элементного моделирования // Математическое моделирование и биомеханика в современном университете: VIII Всеросс. школа-семинар (с. Дивноморское, Краснодарский край, Россия, 27-31 мая 2013 г.): Сб. тр. Ростов-на-Дону: Изд-во Южного Федерал. ун-та, 2013. C. 61.

8. Williams C.B., Yates R.B. Analysis of a micro-electric generator for microsystems // Sensors and Actuators A: Physical. 1996. Vol. 52. No. 1-3. Pp. 8-11. DOI: 10.1016/0924-4247(96)80118-X


Для цитирования:


Соловьев А.Н., Ермаков Д.А. Математическое и компьютерное моделирование пьезоэлектрического генератора устройств накопления энергии. Математика и математическое моделирование. 2019;(1):1-14. https://doi.org/10.24108/mathm.0119.0000176

For citation:


Soloviev A.N., Ermakov D.A. Mathematical and Computer Modeling of Piezoelectric Generator for Energy Harvesting Devices. Mathematics and Mathematical Modeling. 2019;(1):1-14. (In Russ.) https://doi.org/10.24108/mathm.0119.0000176

Просмотров: 61


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2412-5911 (Online)