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Design considerations to enhance the performances of thin circular piezoelectric energy harvester diaphragms in harsh liquid environments

机译：设计考虑，以提高诸如苛刻液体环境中薄圆形压电能收割机膜片的性能

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摘要

Thin circular piezoelectric energy harvester diaphragms undergoing large deflection in a harsh liquid environment are investigated in this paper. A material set combining A1N as transducer, SiC as electronics, Mo as wiring and Si as holder is considered. A highly accurate analytical model, which presents less than 5% error compared to FEM simulations in COMSOL, is first developed to study thoroughly flat diaphragms. Consequently, etching the wafer and adding a corrugation are proposed to reduce both the stress concentration at the edge and the influence of residual stress on the device behavior, respectively. Both ideas are predicted to increase the power density compared to the standard flat case by at least a factor of 5 to 10.

机译：本文研究了薄的圆形压电能量收割机膜在苛刻的液体环境中进行大的偏转。考虑将A1N组合为换能器，SIC作为电子设备，Mo作为接线和Si作为支架的材料。与COMSOL中的FEM模拟相比，一个高度准确的分析模型，其呈现小于5％的误差，首先开发出彻底的平坦膜片。因此，提出了蚀刻晶片并添加波纹，以减少边缘处的应力浓度和残余应力对器件行为的影响。预计这两种思想将增加功率密度，与标准平坦壳相比至少为5至10。

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来源
《PowerMEMS 2013》|2013年||共5页
会议地点
作者
N Besse; A P Pisano; N F de Rooij;
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作者单位

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会议组织
原文格式 PDF
正文语种
中图分类 72.18083;
关键词
environments; FEM simulations; COMSOL;

机译：环境;FEM模拟;COMSOL;

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