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http://dx.doi.org/10.12652/Ksce.2012.32.6A.379

Dynamic Characteristics and Piezoelectric Effect of Energy Harvesting Block Structures with Different Shapes  

Noh, Myung-Hyun (포항산업과학연구원 에너지인프라연구본부)
Lee, Sang-Youl (안동대학교 토목공학과)
Publication Information
KSCE Journal of Civil and Environmental Engineering Research / v.32, no.6A, 2012 , pp. 379-387 More about this Journal
Abstract
This study investigates free vibration characteristics of new energy harvesting multi-layer block structures with different geometrical shapes using solid and shell finite elements and evaluate their piezoelectric effect on experiments. The two and three-dimensional finite element (FE) delamination models for block structures described in this paper is attractive not only because it shows excellent accuracy in analysis but also it shows the entire vibration mode shape. The FE model using ABAQUS is used for studying free vibrations of multi-layer block structures for various tip mass and PZT. In particular, new results reported in this paper are focused on the significant effects of the global and local vibration modes for various parameters, such as size of block shape, existence of tip mass and hole, and location of tip mass and PZT. In addition, we evaluate the power generation capacity of developed energy block structures through a laboratory-scale experiment.
Keywords
energy block; multi-layer; free vibration; finite element analysis;
Citations & Related Records
Times Cited By KSCI : 1  (Citation Analysis)
연도 인용수 순위
1 김상우(2011) 압전 반도체 나노소재 기반 에너지 하비스팅 소자 기술개발, 대한민국 녹색에너지대전 세미나.
2 노명현, 윤태양, 박찬희, 이관희, 안건태, 권현욱, 허정헌(2012) 진동기반 교량용 하이브리드 에너지하비스팅 프로토타입 개발, 포항산업과학연구원 자율과제 완료보고서.
3 노명현, 김효진, 박지영, 이상열, 조영봉(2012) 도시.주택 적용 미관용 에너지 블록의 발전성능 평가, LHI Journal, 제3권 제2호, pp. 187-193.   과학기술학회마을   DOI
4 백종후, 최병현, 김세기, 이미재, 김창일, 임은경, 심범승(2006) 압전세라믹을 이용한 Automatic Power Generation System 기술개발에 관한 연구, 산업자원부, 최종보고서.
5 윤병동(2011) 에너지 하비스팅 산업동향 및 전망, 대한민국 녹색에너지대전 세미나.
6 이우영(2011) 나노기술 기반 초고효율 열전소자 연구동향, 대한민국 녹색에너지대전 세미나.
7 정승희(2011) Potential applications of thin film battery with hybridization of energy harvesting devices, 대한민국 녹색에너지대전 세미나.
8 김진상(2011) 열전발전 기술개요 및 응용, 대한민국 녹색에너지대전 세미나.
9 이상균(2011) The technical issues for PEH and energy management/storage, 대한민국 녹색에너지대전 세미나.
10 윤태양(2010) 환경과 성장을 추구하는 지속가능 녹색도로-에너지 하비스트 교량, KICT 브랜드 총서, 한국건설기술연구원, pp. 410-430.
11 堀口睦弘(2011) 압전(電) 진동 발전 기술의 소개, C&I 특집, pp. 89-93.
12 田村光男(2011) 발전용 압전(壓電) 바이몰프의 기초 검토, C&I 특집, pp. 69-82.
13 ABAQUS (2007) ABAQUS/CAE user's manual, version 6.7, Hibbitt, Karlsson and Sorensen Inc., Pawtucket, R.I.
14 Peter Harrop and Raghu Das (2008) Energy Harvesting and Storage for Electronic Devices 2009-2019, IDTechEx report (www.IDTechEx.com).
15 Shashank Priya and Daniel J. Inman (2009) Energy Harvesting Technologies, Springer.
16 Tom J. Kazmierski and Steve Beeby (2011) Energy Harvesting Systems - Principles, Modeling and Applications, Springer.