1
کارشناسی ارشد، دانشگاه تبریز، دانشکده فنی و مهندسی مکانیک
2
دانشیار، دانشگاه تبریز، دانشکده فنی و مهندسی مکانیک
چکیده
در این مقاله، برداشت انرژی الکتریکی از ارتعاشات پایه تیر یکسر گیردار مد نظر قرار گرفته است. با توجه به بالا بودن کوپلینگ الکترومکانیکی مواد پیزوالکتریک نسبت به سایر روشهای برداشت انرژی از ارتعاشات، ساختار سیستم برداشت کننده انرژی به صورت یک تیر سه لایه متشکل از یک لایه فلزی و دو لایه پیزوالکتریک در طرفین آن، به همراه یک جرم اضافه شده در انتهای آزاد تیر در نظر گرفته شده است. برداشتکننده انرژی مذکور در نرمافزار اجزا محدود ANSYS و با بکارگیری تکنیک CPC-FEM مدلسازی شده و چگونگی تأثیر پارامترهای هندسی برداشتکننده بر رفتار مکانیکی و الکتریکی آن بررسی شده است. با استفاده از الگوریتم ژنتیک، هندسه بهینه برداشتکننده ارائه گردیده و نتایج حاصل از بهینهسازی با نتایج روشهای تقریبی پیشبینی رفتار برداشتکنندههای پیزوالکتریکی مورد مقایسه قرار گرفته است نتابج بیانگر تطابق قابل قبول بین روش اجزاء محدود و روش تحلیلی می باشد، ولی دقت روش اجزاء محدود بخاطر استفاده از رابطه تنش- کرنش در کل طول دارای الکترود برداشت کننده، دقیقتر میباشد. برداشتکننده انرژی با هندسه بهینه قادر به برداشت توان الکتریکی 4/4 میلیوات، ولتاژ 3/9 ولت در فرکانس125 هرتز و مقاومت الکتریکی10کیلواهم خواهد بود که این میزان توان و ولتاژ الکتریکی جهت تغذیه شبکههای سنسوری بیسیم کفایت میکند.
کیانپور, آرمان, & جهانی, کمال. (1395). بررسی تأثیر پارامترهای هندسی بر عملکرد برداشت کننده های انرژی پیزوالکتریکی تحت ارتعاشات هارمونیک پایه با استفاده از مدلسازی تحلیلی و روش اجزا محدود. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 46(2), 111-123.
MLA
آرمان کیانپور; کمال جهانی. "بررسی تأثیر پارامترهای هندسی بر عملکرد برداشت کننده های انرژی پیزوالکتریکی تحت ارتعاشات هارمونیک پایه با استفاده از مدلسازی تحلیلی و روش اجزا محدود". مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 46, 2, 1395, 111-123.
HARVARD
کیانپور, آرمان, جهانی, کمال. (1395). 'بررسی تأثیر پارامترهای هندسی بر عملکرد برداشت کننده های انرژی پیزوالکتریکی تحت ارتعاشات هارمونیک پایه با استفاده از مدلسازی تحلیلی و روش اجزا محدود', مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 46(2), pp. 111-123.
VANCOUVER
کیانپور, آرمان, جهانی, کمال. بررسی تأثیر پارامترهای هندسی بر عملکرد برداشت کننده های انرژی پیزوالکتریکی تحت ارتعاشات هارمونیک پایه با استفاده از مدلسازی تحلیلی و روش اجزا محدود. مهندسی مکانیک دانشگاه تبریز, 1395; 46(2): 111-123.
)