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J-GLOBAL ID：202002213863317032   整理番号：20A1251057

高速道路交通からの高密度圧電エネルギーハーベスティング装置 設計解析と実験室検証【JST・京大機械翻訳】

A high density piezoelectric energy harvesting device from highway traffic - Design analysis and laboratory validation

著者 (3件)： Chen Cheng (Department of Mechanical Engineering, School of Engineering, University of California, Merced, CA 95343, USA) ,  Sharafi Amir (Department of Mechanical Engineering, School of Engineering, University of California, Merced, CA 95343, USA) ,  Sun Jian-Qiao (Department of Mechanical Engineering, School of Engineering, University of California, Merced, CA 95343, USA)
資料名： Applied Energy  (Applied Energy)
巻： 269  ページ： Null  発行年： 2020年 
JST資料番号： A0097A  ISSN： 0306-2619  資料種別： 逐次刊行物 (A)
記事区分： 原著論文  発行国： オランダ (NLD)  言語： 英語 (EN)

抄録/ポイント： 本論文は,高速道路交通から収集されたエネルギーの高密度を有する革新的な圧電エネルギー収穫装置を紹介した。圧電エネルギー収穫装置は,クランプ固定非線形弾性梁によって提供される圧縮-圧縮力増幅機構を有する。増幅機構は,圧電材料の電力変換ポテンシャルを完全に調べることを可能にし,増幅なしで直接圧縮負荷下で同じ圧電材料により発生させたものよりはるかに多く収集された電気を供給することができる。例えば,増幅係数が10に等しいとき,発電電力はほぼ100倍大きい。圧電エネルギー収穫装置の多目的最適設計問題を定式化した。一組の多目的最適設計をパラメータ空間で数値的に見出した。本論文は,多層圧電セラミック積層の非線形梁と有限要素モデルの解析を提示した。通過車両からの衝撃時間動的負荷を考慮した。インパルス輸送負荷に対する圧電エネルギー収穫装置の動的応答を調べた。実験室試験結果を提示し,装置の数学モデルと機械設計を検証した。1333Nの準静的負荷サイクルにおいて,プレロード圧電エネルギー収穫デバイスプロトタイプ(142×84mm3)は128Vの電圧と120mJの電位電気エネルギーを発生させることができ,一方,陥没変位は2.54mmである。動的応答の数値結果は,圧電エネルギー収穫装置が8.05から128.75km/hまでの広範囲の車両速度にわたって良く機能することを示した。高速はエネルギー収穫に有益である。Copyright 2020 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.【JST・京大機械翻訳】

シソーラス用語： 衝撃 ,  電圧 ,  電位 ,  動荷重 ,  *高速道路 ,  *道路交通 ,  動的応答 ,  数学モデル ,  *圧電気 ,  プレローディング ,  定式化 ,  電力変換 ,  圧電セラミック
準シソーラス用語： 電気エネルギー ,  *エネルギーハーベスティング , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (6件)： 高密度圧電エネルギーハーベスティング ,  道路交通 ,  力増幅機構 ,  非線形クランプクランプビーム ,  多層圧電セラミックスタック ,  衝動的交通負荷

分類 (4件)： その他の発電  (NB03140M) ,  大気汚染一般  (SB03010B) ,  道路輸送・サービス一般  (TB01010O) ,  電気自動車  (QG07020B)

タイトルに関連する用語 (9件)： 高速道路 ,  交通 ,  高密度 ,  圧電 ,  エネルギーハーベスティング ,  設計 ,  解析 ,  実験室 ,  検証