بررسی سازه های کامپوزیتی جاذب انرژی در بارگذاری های مکانیکی و امکان مصرف انرژی آن

افزایش تقاضا برای انرژی، کاهش منابع انرژی سوخت فسیلی متداول و موضوعات محیطی، توجه زیادی را به سمت منابع انرژی های تجدید پذیر سوق می دهد. چون جهان امروز در حال مواجه با کمبود زیاد انرژی می باشد، پس انرژی می بایست به طریقی ایجاد، ذخیره و تبدیل به انرژی مفید جهت استفاده شود و توسط تکنیک های متناوب مورد استفاده قرار گیرد. برای طراحی مواد و سازه های با جذب انرژی بالا دو راهکار اساسی موجود است: یکی بهینه سازی سازه ها با استفاده از مواد متداول؛ و دیگری طراحی مواد با جذب انرژی جدید می باشد. در این مطالعه، سازه های کامپوزیتی مختلفی در نرم افزار abaqus مدل شده اند. مدل با مراجع معتبر صحت سنجی گشته است. بارگذاری استاتیکی و دینامیکی بر روی مدل اعمال می شود که در طی این بارگذاری ها مقدار نیروی تماس، انرژی داخلی جذب شده و میزان خیز سازه بدست آمده است. در حالت استاتیکی برای تبدیل انرژی ذخیره شده در سازه از صفحه پیزوالکتریک استفاده کرده و آنرا بر روی سازه مدل می کنیم. پیزوالکتریک انرژی مکانیکی ذخیره شده در مدل را به انرژی الکتریکی تبدیل می کند. با مقایسه حالت های مختلف در مدل بهترین هسته، بهترین پوسته، بهترین چیدمان در الیاف و در نهایت بهترین نوع پیزو برای بدست آوردن بیشترین مقدار انرژی داخلی و بالاترین جریان الکتریکی مشخص می گردد.