امروزه استفاده از مواد پیزوالکتریک به‌عنوان گونه‌ای از مواد هوشمند در صنایع مختلف توسعه چشمگیری داشته است. مدل‌سازی دقیق رفتار این مواد، نقش مهمی در درک مکانیزم عملکردی و همچنین گسترش روش‌های جدید مبتنی بر رفتار وابسته الکتریکی-مکانیکی آن‌ها ایفا می‌کند. این در حالی است که هزینه بالای محاسباتی روش‌های عددی موجود برای شبیه‌سازی رفتار ارتعاشی مواد پیزوالکتریک، به‌خصوص در فرکانس‌های بالا، از چالش‌...

در این مقاله، خیز استاتیکی تیر چندلایه کامپوزیتی مجهز به وصله پیزوالکتریک در دو حالت عملگر خمشی و برشی بررسی شده است. برای مدلسازی تیر از تئوری‌های مرتبه اول و مرتبه بالای برشی استفاده شده است. منتجه‌های تنش وصله‌ پیزوالکتریک توسط تابع هوی‌ساید مدل شده‌اند. برای بدست آوردن پاسخ تحلیلی استاتیکی تیر با شرایط مرزی متفاوت، از روش فضای حالت استفاده شده است. تاثیر اثرات پوآسون مکانیکی و الکتریکی، تئو...

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...

هم‌اکنون برداشت انرژی ارتعاشی با ماده پیزوالکتریک می‌تواند بیش از 300 میکرووات بر سانتیمتر مربع توان تولید کند و این امر موجب شده تا این روش، به یکی از روش‌های مناسب برداشت انرژی برای تأمین توان وسایل الکترونیکی با توان کم مطرح گردد. یکی از مشکلات مهم در تیرهای برداشت کننده انرژی با دو لایه پیزوالکتریک، تولید حداکثر توان با کمترین وزن می‌باشد. در این مقاله اثر شکل و هندسه تیر یک‌سردرگیر با دو ل...

در این نوشتار به‌منظور بررسی آثار ناشی از به‌کارگیری لایه‌های پیزوالکتریک حس‌گر و محرک، بر ارتعاشات ورق F‌G‌M چهارگوش، به‌مطالعه‌ی ارتعاشات آزاد، ارتعاشات اجباری و کنترل فعالِ ارتعاشاتِ گذرا در این خصوص خواهیم پرداخت. در تحلیل ارتعاشات آزاد، مقادیر فرکانس طبیعی و شکل مودهای ارتعاشی سیستم به‌دست آمده‌اند. در تحلیل ارتعاشات اجباری، پاسخ سیستم به‌ازای ورودی‌های متفاوت و ولتاژهای مختلف اعمالی به لایه...

در این مقاله به بررسی پارامترهای موثر بر الگوی بهینه قرارگیری عملگرهای پیزوالکتریک در اطراف یک سوراخ در یک صفحه تحت کشش به منظور کاهش تمرکز تنش پرداخته شده است. بدین منظور، یک نسبت سفتی که در آن پارامترهای موثر بر جایابی عملگرهای پیزوالکتریک در اطراف سوراخ نشان داده ارائه شده است. در این نسبت سفتی، چهار پارامتر مدول الاستیسیته، ضخامت ورق، ضخامت پیزوالکتریک­ها و ولتاژ اعمالی به عملگرهای پیزوالکت...

هدف از این مقاله تعریف یک سوپرالمان برای استفاده در تحلیل‌های استاتیکی و ارتعاشی استوانه‌های ساخته شده از مواد پیزوالکتریک می‌‌‌‌باشد. بدین ترتیب ابتدا به معرفی یک سوپر المان استوانه‌ای که پیش از این در تحلیل‌های استاتیکی و ارتعاشی سازه‌های استوانه ای توخالی ارائه گردیده بود، پرداخته می‌شود. سپس این المان جهت استفاده در تحلیل سازه های استوانه‌ای ساخته شده از مواد پیزوالکتریک تعمیم داده می شود. ...

در این مقاله مواد پیزوالکتریک و کاربردهای متنوع آنها در صنایع معرفی شده است. برای این منظور، نخست تاریخچة مختصری از پیدایش مواد پیزوالکتریک و تحولات آن طی جنگ‌های جهانی اول و دوم مطرح می‌شود. سپس نمونه‌های متنوعی از مواد پیزوالکتریک، اعم از مواد طبیعی و ترکیبی معرفی و کاربردهای هر یک به اجمال تشریح می‌شود. در ادامه، حسگرها، مبدل‌ها[i] و عملگرهای پیزوالکتریک[ii] معرفی و کاربردهای آنها در صنایع گ...

هدف این مقاله مطالعه ارتعاش آزاد نانو ورق مستطیلی مرکب پیزوالکتریک تحت بار الکترومکانیکی شامل نیروی محوری و ولتاژ خارجی بر اساس تئوری‌های تغییر شکل برشی اصلاح شده نمایی و مثلثاتی به همراه تئوری الاستیسیته غیرمحلی و شرایط مرزی چهار طرف تکیه‌گاه ساده است. در تئوری غیرمحلی تنش در هر نقطه تابعی از کرنش در تمامی نقاط محیط می‌باشد. این تئوری اهمیت بسزایی در ساختارهای با ابعاد میکرو و نانو دارد. درتئو...

مواد پیزوالکتریک موادی هستند که انرژی الکتریکی را به انرژی مکانیکی (صوت) تبدیل می‌کنند و برعکس با فشار مکانیکی بر آن‌ها، انرژی الکتریکی تولید می شود. در این تحقیق هدف بررسی خاصیت پیزوالکتریک باریم تیتانات بود.. باریم تیتانات ماده زیست فعالی است و برای استقاده در مهندسی بافت استخوان مناسب است. در سرامیک باریم تیتانات غیر قطبیده، مناطق فروالکتریک به صورت تصادفی جهت گیری کرده اند و در نتیجه خواص پ...