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J-GLOBAL ID：202202255926053819   整理番号：22A0445263

エネルギーハーベスティング応用のための正方形/円形マイクロ膜設計と結合した圧電マイクロカンチレバーの幾何学的研究【JST・京大機械翻訳】

Geometrical investigations of piezoelectric microcantilever coupled with square/circular shaped micromembrane designs for an energy harvesting application

著者 (3件)： Jayachandiran J. (Centre for Nanoscience and Technology, Anna University, Guindy, Chennai 600 025, Tamil Nadu, India) ,  Mahalakshmi N. (Central Instrumentation and Service Laboratory, University of Madras, Guindy Campus, Chennai 600 025, Tamil Nadu, India) ,  Nedumaran D. (Central Instrumentation and Service Laboratory, University of Madras, Guindy Campus, Chennai 600 025, Tamil Nadu, India)
資料名： Materials Today: Proceedings  (Materials Today: Proceedings)
巻： 49  号： P7  ページ： 2554-2562  発行年： 2022年 
JST資料番号： W3531A  ISSN： 2214-7853  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： 有限要素解析(FEA)は,マイクロデバイスの設計と開発に重要な役割を果たし,特定のデバイスの最適化のために実際に挙動を理解するための解決策を提供する。本研究では,可変寸法の2つの異なるエネルギー収穫(EH)モデルを設計し,広範囲の圧力に対するEH性能を解析した。提案したモデルは,正方形(Design-I)と円形(Design-II)形状のミクロ膜と結合した4つの圧電マイクロカンチレバーから成る。圧電材料PZT-5Hを変換材料として用い,金電極を電荷コレクタとして用いた。EH設計(I&II)を,可変膜厚さ,すなわち1μmと0.5μmでモデル化し,そして,全変位,von Mises応力,体積歪および電位のような出力性能を,200~2000Paの圧力範囲に対して研究した。EH設計-Iは2000Paの印加圧力に対して167μV(1μm)と186μV(0.5μm)の最大出力電位を生成した。同様に,EH設計-IIは,2000Paの印加圧力に対して138μV(1μm)と174μV(0.5μm)の最大出力電位を生成した。比較的に,厚さ0.5μmのEH設計I&IIは,2000Paの最大印加圧力に対して最良の出力性能を示し,それぞれ186μVおよび174μVの最大出力電位を生成した。他の設計と比較して,0.5μm厚さの正方形形状マイクロ膜(Design-I)と結合した圧電マイクロカンチレバーは,円形マイクロ膜(Design-II)より良好なEH性能を示した。Copyright 2022 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： 最適化 ,  電位 ,  電荷 ,  圧電材料 ,  *圧電気 ,  膜厚 ,  金電極 ,  体積歪
準シソーラス用語： 有限要素解析 ,  マイクロデバイス ,  マイクロカンチレバー ,  マルチフィジックス ,  *エネルギーハーベスティング ,  COMSOL , 【Automatic Indexing@JST】

著者キーワード (5件)： COMSOLマルチフィジックス ,  マイクロデバイス ,  圧電マイクロカンチレバー ,  マイクロ膜 ,  エネルギーハーベスティング

分類 (2件)： 圧電デバイス  (NC03110I) ,  圧電気,焦電気,エレクトレット  (BM05040M)

タイトルに関連する用語 (9件)： エネルギーハーベスティング ,  応用 ,  正方形 ,  円形 ,  設計 ,  圧電 ,  マイクロカンチレバー ,  幾何学 ,  研究