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Energy harvesting via shallow cylindrical and spherical piezoelectric panels using higher order shear deformation theory

机译：使用高阶剪切变形理论通过浅圆柱和球形压电面板收集能量

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In this article an analytical solution is presented for power output from a piezoelectric shallow shell energy harvester using higher order shear deformation theory (HSDT). The energy harvester is made of an elastic substrate layer coupled with one or two surface bonded piezoelectric layers. Mechanical equations of motion with Gauss's equation are derived on the basis of HSDT and solved simultaneously for simply-supported mechanical boundary conditions. The electromechanical frequency response functions that relate the power output and circuit load resistance are identified from the exact solutions. Using Rayleigh damping the influence of structural damping is taken into account. Also performance of the system is analyzed extensively for different parameters such as type of energy harvester including unimorph and bimorph panel in series or parallel connections of piezoelectric layers, circuit load resistance, geometrical parameters and material properties of core and piezoelectric layers. (C) 2016 Elsevier Ltd. All rights reserved.
机译：在本文中，使用高阶剪切变形理论（HSDT）为压电浅壳能量收集器的功率输出提供了一种解析解决方案。能量收集器由与一个或两个表面粘结的压电层耦合的弹性基底层制成。高斯方程的机械运动方程是在HSDT的基础上导出的，并且可以在简单支持的机械边界条件下同时求解。从准确的解决方案中可以识别出与功率输出和电路负载电阻相关的机电频率响应函数。使用瑞利阻尼考虑了结构阻尼的影响。系统的性能也针对不同的参数进行了广泛的分析，例如能量收集器的类型，包括压电层的串联或并联连接的单压电晶片和双压电晶片面板，电路负载电阻，核心和压电层的几何参数以及材料特性。 （C）2016 Elsevier Ltd.保留所有权利。

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