برداشت انرژی از تیر کامپوزیتی لایهای دارای لایه پیزوالکتریک تحت ارتعاشات اجباری
Authors
Abstract:
امروزه استفاده از مبدل پیزوالکتریک به دلیل قابلیت تبدیل انرژی محیطی همچون ارتعاشات مکانیکی به انرژی الکتریکی، کاربرد گستردهای پیدا کرده است. در یک سازه دارای لایه پیزوالکتریک، علاوه بر خصوصیات پیزوالکتریک، انتخاب خصوصیات بخش غیرپیزوالکتریکی سازه برداشت کننده انرژی نیز از اهمیت بالایی برخوردار است؛ بنابراین در پژوهش حاضر، تولید انرژی الکتریکی از ارتعاشات اجباری تیر کامپوزیتی با لایه پیزوالکتریک مورد بررسی قرارگرفته است. لذا در ابتدا، با استفاده از تئوری تیر اویلر-برنولی، معادلات حرکت سیستم بهدستآمده و سپس با استفاده از روش کانتروویچ، روابط ولتاژ خروجی برای یک تیر کامپوزیتی دارای لایه پیزوالکتریک استخراج میگردند. جهت صحتسنجی، نتایج تحلیلی با نتایج حاصل از مدلسازی اجزای محدود مقایسه شدهاند که خطای نسبی کمی را نشان میدهند. در ادامه تأثیر زاویه الیاف و نحوه چیدمان لایههای تیر کامپوزیتی دارای لایه پیزوالکتریک بر میزان برداشت انرژی بررسیشده است. مطابق با نتایج بهدستآمده، با افزایش مدول الاستیسیته تیر کامپوزیتی و تأثیر آن بر نسبت میرایی سازه، میزان برداشت انرژی به مقدار قابلتوجهی بهبود مییابد. همچنین در ادامه اثر ابعاد تیر کامپوزیتی، نسبت ضخامت تیر کامپوزیتی به ضخامت لایه پیزوالکتریک، مقدار جرم متمرکز و نسبت میرایی بر میزان برداشت انرژی بررسی شده است. نتایج بدست آمده نشان میدهد که با استفاده از مواد کامپوزیتی و با طراحی مناسب لایهچینی و زاویه الیاف در هر لایه، میتوان مدول الاستیسیته معادل متفاوتی در تیر کامپوزیتی ایجاد نمود که درنتیجه، فرکانس طبیعی سیستم و میزان دامنه ولتاژ خروجی مدار هم تغییر خواهد کرد.
similar resources
ارتعاشات اجباری تیر تیموشنکو از جنس مواد هدفمند با لایه پیزوالکتریک تحت بار متحرک
در این مقاله، ارتعاشات اجباری تیر تیموشنکو ساخته شده از fgm با لایه های پیزوالکتریک بررسی شده که بار گذاری آن از نوع بار متحرک با سرعت ثابت است. میدان جابه جایی با استفاده از تئوری مرتبه اول برشی تیر ها به دست آورده شده و معادلات حرکت تیر با استفاده از اصل همیلتون استخراج شده است. رفتار دینامیکی تیر نیز با استفاده از روش ناویر به دست آورده شده که نتایج به دست آمده با نتایج تحلیلی ارائه شده توسط...
full textبررسی برداشت انرژی از ارتعاشات تیر ذوزنقه ای با یک لایه پیزوالکتریک با استفاده از روش پارامتر های توزیع شده
نیاز به تامین انرژی مدارهای کم مصرف الکترونیکی نظیر سنسورها و سیستم های بیسیم در سالهای اخیر مورد توجه محققان زیادی قرار گرفته است.وزن زیاد، عمر محدود باتری ها و همچنین مشکل تعویض آنها، دلایل اصلی برای برداشت انرژی الکتریکی از منابع انرژی محیطی می باشد. در میان منابع مختلف انرژی محیطی، ارتعاشات مکانیکی به دلیل در دسترس بودن رواج زیادی پیدا کرده است. از میان روش های گوناگون برداشت انرژی از ارتعا...
full textبرداشت انرژی از ارتعاشات پل تحت عبور جرم های متوالی با استفاده از مواد پیزوالکتریک
برداشت انرژی الکتریکی از مواد پیزوالکتریک غالباً برای تجهیزات الکترونیکی با توان کم استفاده می گردد. تأمین توان موردنیاز حسگر های بی سیم مورد استفاده در سلامت سنجی پل ها و دیگر شالوده های عمرانی از جمله کاربردهای مهم برداشت کننده های انرژی است. در این پژوهش برداشت انرژی از ارتعاشات پل تحت عبور جرم های متوالی بررسی شده است. برداشت انرژی به کمک تیر یک سرگیردار با وصله پیزوالکتریک نصب شده بر روی نق...
full textمدلسازی کنترل ارتعاشات تیر کامپوزیتی چند لایه با استفاده از لایههای مگنتواستریکتیو
امروزه توجه زیادی به کنترل ارتعاشات سازهها با مواد هوشمند میشود. این مواد به علت فرکانس بالا، وزن و حجم کم، تبدیل آسان انرژی الکتریکی به مکانیکی و بالعکس و... بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. از جمله موارد استفاده این مواد میتوان به صنایع هوافضا (برای مثال در بالههای موشک، پرههای روتور هلیکوپتر، ماهوارهها و ... )، صنایع دریایی (حذف نویز و ارتعاشات در زیردریاییها، ...)، وسایل ورزشی، خرپاها...
full textتحلیل ارتعاشات آزاد و اجباری تیر از جنس fgm با لایه های پیزوالکتریک
مواد پیزوالکتریک از گذشته در طیف وسیعی از کاربردها از کنترل فعال تا از بین بردن پارازیت استفاده می شوند. ویژگی های خاص آنها مانند وزن کم، اندازه کوچک و پاسخ فرکانسی مطلوب باعث شده است که در سازه ها به عنوان عملگر و حسگر کاربرد زیادی یابند. در سازه های متشکل از عملگر و حسگر برای مشاهده اثر کنترل سازه ولتاژ حسگر با یک ضریب بهره به ولتاژ عملگر نسبت داده می شود. امروزه پیزوالکتریک ها در ترکیب هایی ...
15 صفحه اولبررسی پارامترهای موثر در فرکانس طبیعی ارتعاشات صفحهای و خارج از صفحهای تیر کامپوزیتی چند لایه
امروزه استفاده از سازههای کامپوزیتی به علت نسبت استحکام به وزن بالا و خصوصیات مناسب ارتعاشاتی در بسیاری از صنایع مخصوصا سازههای دریایی بیش از پیش مورد توجه قرار گرفته است. یکی از پایهای ترین اجزای تشکیل دهنده بسیاری سازها می-تواند به صورت یک تیر در نظر گرفته شود که نقش مهمی در طراحی سازهای دارد لذا بررسی تیر کامپوزیتی لایهای از لحاظ ارتعاشاتی یکی از مسائل پایهای در تولیدات صنعتی میباشد....
full textMy Resources
Journal title
volume 5 issue 2
pages 227- 237
publication date 2018-09-11
By following a journal you will be notified via email when a new issue of this journal is published.
Hosted on Doprax cloud platform doprax.com
copyright © 2015-2023