Micro energy harvesters (MEH) based

Micro energy harvesters (MEH) based on microelectromechanical systems (MEMS) are rapidly developing, providing a green and virtually infinite energy source. The electrostatic vibratory power generator outputs electric power when it vibrates, motivating us to apply it to vibrating civil infrastructures excited by ambient and daily traffic loadings. In this study, an innovative monitoring system utilizing MEH devices was proposed for detecting slab damage and pier scours for bridge structures. Its performance was numerically investigated with finite element models, where the damage in slabs was modeled with a reduced Young’s modulus and scours with fixed boundaries of inclined depth. It was shown that the powers generated at each MEH varied as the target structure’s modal frequency shifted and amplitude changed by damage or scour. A power generation index was proposed to identify slab damage and a reference-free method was introduced to detect uneven pier scours. Utilizing an electrostatic vibration-based MEH (MEMS vibrational power generator), this pioneering study showed that MEMS vibrational power generators can work as sensors for an infrastructure structural health monitoring system.

ผลลัพธ์ (ไทย) 1:

รถเก็บเกี่ยวพลังงานขนาดเล็ก (MEH) ที่ใช้ระบบเครื่องกลไฟฟ้าขนาดเล็ก (MEMS) กำลังพัฒนาอย่างรวดเร็ว โดยให้แหล่งพลังงานที่เป็นมิตรต่อสิ่งแวดล้อมและไม่มีที่สิ้นสุด เครื่องกำเนิดพลังงานไฟฟ้าแบบสั่นสะเทือนแบบไฟฟ้าสถิตจะปล่อยพลังงานไฟฟ้าออกมาเมื่อมีการสั่นสะเทือน เป็นแรงบันดาลใจให้เรานำไปใช้กับโครงสร้างพื้นฐานทางแพ่งแบบสั่นที่เกิดจากการจราจรโดยรอบและรายวัน ในการศึกษานี้ มีการเสนอระบบการตรวจสอบที่เป็นนวัตกรรมใหม่โดยใช้อุปกรณ์ MEH เพื่อตรวจจับความเสียหายของแผ่นคอนกรีตและการเจาะทะลุเสาสำหรับโครงสร้างสะพาน ประสิทธิภาพการทำงานของมันถูกตรวจสอบเชิงตัวเลขด้วยแบบจำลองไฟไนต์เอลิเมนต์ โดยที่ความเสียหายในแผ่นพื้นถูกสร้างแบบจำลองด้วยโมดูลัสและรอยกัดเซาะของ Young ที่ลดลงด้วยขอบเขตคงที่ของความลึกเอียง แสดงให้เห็นว่าพลังที่สร้างขึ้นในแต่ละ MEH แปรผันตามความถี่โมดอลของโครงสร้างเป้าหมายเปลี่ยนไป และแอมพลิจูดเปลี่ยนไปตามความเสียหายหรือการกัดเซาะ มีการเสนอดัชนีการผลิตไฟฟ้าเพื่อระบุความเสียหายของแผ่นคอนกรีต และมีการใช้วิธีที่ไม่มีการอ้างอิงเพื่อตรวจจับรอยกัดเซาะของท่าเรือที่ไม่สม่ำเสมอ การศึกษาบุกเบิกนี้ใช้ MEH (เครื่องกำเนิดพลังงานแบบสั่นสะเทือน MEMS) แบบใช้แรงสั่นสะเทือนแบบไฟฟ้าสถิต แสดงให้เห็นว่าเครื่องกำเนิดพลังงานแบบสั่นแบบ MEMS สามารถทำงานเป็นเซ็นเซอร์สำหรับระบบตรวจสอบสุขภาพโครงสร้างโครงสร้างพื้นฐานได้

ผลลัพธ์ (ไทย) 2:

เครื่องสะสมพลังงานไมโคร (MEH) ที่ใช้ระบบไฟฟ้าไมโครคอมพิวเตอร์ (MEMS) กำลังเติบโตอย่างรวดเร็วและให้พลังงานสีเขียวเกือบไม่ จำกัด เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบสั่นสะเทือนแบบไฟฟ้าสถิตย์จะส่งกระแสไฟฟ้าเมื่อสั่นสะเทือนกระตุ้นให้เรานำไปใช้กับโครงสร้างพื้นฐานของพลเรือนแบบสั่นสะเทือนซึ่งได้รับแรงบันดาลใจจากสิ่งแวดล้อมและภาระการจราจรในชีวิตประจำวัน ในการศึกษานี้มีระบบการตรวจสอบที่เป็นนวัตกรรมสำหรับการตรวจจับความเสียหายของแผ่นโครงสร้างสะพานและการกวาดล้างของท่าเรือโดยใช้อุปกรณ์ MEH ประสิทธิภาพของมันได้รับการศึกษาเชิงตัวเลขโดยใช้แบบจำลององค์ประกอบ จำกัด ซึ่งความเสียหายในแผ่นจะถูกจำลองโดยใช้โมดูลัสของหยางที่ลดลงและล้างด้วยขอบเขตความลึกเอียงคงที่ การศึกษาแสดงให้เห็นว่าพลังงานที่ผลิตโดยแต่ละ MEH แตกต่างกันไปตามความถี่และความกว้างของโครงสร้างเป้าหมายเนื่องจากความเสียหายหรือการชะล้าง ตัวชี้วัดการผลิตไฟฟ้าเพื่อระบุความเสียหายของพื้นถูกนำเสนอและแนะนำวิธีการที่ไม่มีการอ้างอิงในการตรวจจับการกัดเซาะของท่าเรือที่ไม่สม่ำเสมอ ใช้เครื่องช็อตไฟฟ้า

ผลลัพธ์ (ไทย) 3:

เครื่องเก็บพลังงานขนาดเล็ก( MEH )ที่ใช้MEMSกําลังพัฒนาอย่างรวดเร็วเพื่อให้พลังงานสีเขียวเกือบจะไม่มีที่สิ้นสุด เครื่องกําเนิดไฟฟ้าสั่นสะเทือนไฟฟ้าสถิตจะส่งออกพลังงานไฟฟ้าเมื่อมีการสั่นสะเทือนทําให้เราสามารถนําไปประยุกต์ใช้กับโครงสร้างพื้นฐานด้านพลเรือนที่สั่นสะเทือนซึ่งเกิดจากสภาพแวดล้อมและภาระการจราจรในชีวิตประจําวัน ในการศึกษานี้ได้มีการนําเสนอระบบการตรวจสอบนวัตกรรมโดยใช้อุปกรณ์MEHเพื่อตรวจจับความเสียหายของแผ่นและรอยต่อของโครงสร้างสะพาน สมรรถนะของมันได้รับการศึกษาเชิงตัวเลขโดยใช้แบบจําลององค์ประกอบจํากัดความเสียหายในแผ่นถูกจําลองด้วยโมดูลัสของyoungที่ลดลงและขอบเขตความลึกเอียงคงที่ ผลการทดลองแสดงให้เห็นว่าพลังงานที่ผลิตโดยMEHแต่ละตัวแตกต่างกันไปตามการชดเชยความถี่กิริยาของโครงสร้างเป้าหมายและการเปลี่ยนแปลงความกว้างที่เกิดจากความเสียหายหรือการชะล้าง มีการเสนอดัชนีการสร้างพลังงานเพื่อระบุความเสียหายของแผ่นและมีการใช้วิธีการอ้างอิงเพื่อตรวจจับการขัดถูสะพานไม่สม่ําเสมอ การใช้MEH (เครื่องกําเนิดไฟฟ้าสั่นสะเทือนMEMS )ขึ้นอยู่กับการสั่นสะเทือนไฟฟ้าสถิตการศึกษาครั้งนี้แสดงให้เห็นว่าเครื่องกําเนิดไฟฟ้าสั่นสะเทือนMEMSสามารถใช้เป็นเซ็นเซอร์สําหรับระบบตรวจสอบโครงสร้างโครงสร้างพื้นฐาน