تحلیل عملکرد تیر پیزوالکتریک منحنی شکل در تولید انرژی الکتریکی از ارتعاشات محیط

با رشد روز افزون تکنولوژی و جمعیت، نیاز بشر به منابع انرژی مدام در حال افزایش است ، منابع انرژی تجدیدپذیر بهترین گزینه برای تامین این نیاز هستند که در این بین استفاده از مواد پیزوالکتریک برای تبدیل ارتعاشات محیط به برق به عنوان منبع انرژی قطعات الکترونیکی با توان پایین بسیار به صرفه است. مزیت اصلی مواد پیزوالکتریک چگالی توان بالا و راحتی کاربرد آنها است، بخصوص در نقاطی که دور از دسترس است وچون ارتعاش در محیط همواره وجود دارد این امر مزیتی است که منابع دیگر مانند باد و نور خورشید ندارند . تاکنون تحقیقات، طرحها و ایده های بسیاری برای کاربرد مواد پیزوالکتریک به اجرا درآمده است و همچنان نیزبا شتاب بیشتری ادامه دارد که بعضی از آنها عبارتند از: استفاده در سازه های مختلف به عنوان منبع انرژی تمام نشدنی به خصوص برای سنسورهای بی سیم در نقاط دوردست، استفاده در تجهیزات پوشیدنی مانند کفش ، دستکش و بازو بند برای شارژ مجدد دستگاهای قابل حمل ، تجزیه تحلیل و آزمایش مواد پیزوالکتریک درانواع و طراحی های مختلف و بهینه سازی آنها، طراحی بهینه مدار الکتریکی به منظور ذخیره توان تولیدی ، و ... هدف از انجام این پروژه تحلیل و مدل سازی تیر منحنی شکل پیزوالکتریک و ارزیابی عملکرد آن در تولید توان الکتریکی برای بکارگیری در طرحای مختلف ذخیره انرژی است. برای تحلیل تیر پیزوالکتریک از مدل تیر اولر- برنولی استفاده شده است. تیر از دو لایه (یک لایه فلز و یک لایه پیزو الکتریک) تشکیل شده که اصطلاحا uni-morph نامیده می شود. شرایط تکیه گاهی تیر، یکسر مفصل و یکسر غلطک و تحریک از نوع هارمونیک در نظر گرفته شد. در نهایت با استفاده از داده های سازمان ترافیک تبریز امکان پیاده کردن ایده سرعتگیر پیزوالکتریک بررسی گردیده است.