برداشت هیبریدی انرژی ارتعاشی محیط توسط مواد پیزو الکتریک و مگنتواستریکتیو به روش پالس سوییچینگ

هدف از این تحقیق برداشت هیبریدی انرژی از ارتعاشات محیط توسط دو ماده پیزو الکتریک و مگنتو استریکتیو به روش پالس سوییچینگ است. برای این کار تیریک سر گیرداری با لایه هیبریدی پیزو الکتریک و مگنتواستریکتیو با در نظر گرفتن اثرات میرایی بررسی شده است. در نظر گرفتن اثرات میرایی الکتریکی، مکانیکی و مغناطیسی ماکزیمم توان برداشتی را از ارتعاشات تیربدست می دهد. تحت تحریک پایه، درماده پیزو الکتریک ولتاژالکتریکی ودر ماده مگنتو استریکتیو میدان مغناطیسی ایجاد شده وتوسط سیم پیچ گیرنده ای، این میدان مغناطیسی موجب جریان القایی در سیم پیچ شده است. استخراج توان توسط روش پالس سوییچینگ(sshi) مورد مطالعه واقع شده است. برداشت توان در این روش برپایه سوییچ کردن در هر اکسترمم جابجایی تیر قرار داده شد. سوییچ در محلی غیراز جابجایی ماکزیمم منجر به کاهش توان تولیدی شده است. بنابراین برای تخمین محل جابجایی ماکزیمم از روش آماری بر پایه پنجره لغزان زمانی استفاده شده است. نتایج نشان داد، این روش نتیجه موثرتری در افزایش توان نسبت به روش استاندارد dc دارد. همچنین اثر پارامتر های مختلف از جمله ضخامت، مقاومت بار معادل، تعداد دورهای سیم پیچ، فرکانس تحریک پایه مورد بررسی قرار داده و مقادیر بهینه هریک در تولید توان ماکزیمم بدست آمده است. ماکزیمم توان استخراج شده در مد اول و برای فلز فولادبدست آمده و مقدار آن درتیر هیبریدی دارای بیشترین مقدار و حدودا 7617/61 میلی وات برآورد شده است. این توان در مقایسه با توان های استخراج شده از هر یک از مواد پیزو الکتریک و مگنتو استریکتیو به طور جداگانه که به ترتیب 959/55 و 9177/26 میلی وات بدست آمده، بیشتر است. همچنین ماکزیمم توان استخراج شده برای فلز فولاد ودر فرکانس اصلی مد اول صرفه نظر از هرگونه میرایی مکانیکی، مغناطیسی و الکتریکی 0350/151 میلی وات بدست آمده، و سهم تلفات مکانیکی 623/90 و مجموعه تلفات الکتریکی و مغناطیسی 7/1 میلی وات برآوردشده است. نتایج در فرکانس روزنانس و در سه مد اصلی اول، دوم وسوم تیر برای سه فلز فولاد، مس و آلومینیوم مورد ارزیابی قرار داده شد، نتایج عددی مربوط به ماده مگنتو استریکتیو مورد اعتبارسنجی قرار داده شد که توان برداشتی از این روش 43/15 برابر بیشتر از توان در حالت استاندارد dc شده است.