建模优化汽车轮胎中使用的压电能量收割机
亚历山大·弗雷（Alexander Frey）和Ingo Kuehne西门子公司技术，慕尼黑，德国
西门子是一家技术公司，从事工业，能源和医疗保健领域的电子和电气工程。西门子企业技术的研究人员正在尝试使用能源收集MEMS（微型机械系统）发电机。与Continental AG合作，他们正在设计一种MEMS设备，以用作轮胎压力监测系统（TPMS）。轮胎的运动将机械能传递到悬臂梁，该悬臂梁通过压电材料将其转移到电能。
不需要电池，将TPM放置在轮胎内而不是在轮辋上，使其不仅可以测量压力。然而，TPM的定位意味着它必须承受大型离心加速度，只要轮胎就可以持续使用，并且会发亮，以免轮胎失衡。
使用comsol多物理学，西门子能够模拟原型的性能，以不同的参数值进行调查并优化设计。他们对悬臂梁在其周围环境中的流体结构相互作用进行了建模，以确定其偏转的损伤，这是周围压力和梁厚度的函数。
压电发电机能量收割机的示意图。悬臂由两种材料制成，电能从悬臂通过电路传输。
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