بهینه سازی شکل یک تیر تک لایه پیزوالکتریک برداشت کننده انرژی

با رشد روزافزون تکنولوژی و جمعیت، نیاز بشر به منابع انرژی مدام در حال افزایش است. منابع انرژی تجدیدپذیر بهترین گزینه برای تامین این نیازها هستند. استفاده از مواد پیزوالکتریک برای تبدیل ارتعاشات محیط به انرژی الکتریکی یکی از راه کارهای موجود است. در مقاله حاضر، بهینه سازی از نوع شکل برای تیر یکسر گیردار بایمورف صورت پذیرفته است. فرض شده است که این تیر تحت تحریک پایه هارمونیک قرار دارد. در این مقاله سیستم برداشت انرژی به همراه مدار الکتریکی در نرم افزار کامسول شبیه سازی شده است. در این نرم افزار شتابی به صورت هارمونیک و با فرکانس های مختلف به تکیه گاه تیر وارد می­شود و در هر فرکانس تحریک، ولتاژ و جریان و توان الکتریکی سیستم بدست می آید و سپس سعی بر این بوده است که با تغییرات طول، عرض و نسبت ضخامت توان بیشتری حاصل شود. هدف این مقاله، به دست آوردن حالت بهینه تر برای ساختمان تیر جهت به دست آوردن توان بیشتر است. این امر معمولا از طریق روش های بهینه سازی صورت می گیرد. از بین چهار روش بهینه سازی که مورد مطالعه قرار گرفته روش بهینه سازی محدود توسط تقریب درجه دوم بهینه تر و هزینه محاسباتی کمتری ارائه می نماید. در این تحقیق روش های مختلف بهینه سازی همگی مرتبه صفر می باشند که فقط از مقدار تابع هدف استفاده می کنند.

کلیدواژه ها:

برداشت کننده انرژی ، پیزوالکتریک ، توان الکتریکی ، بهینه سازی ، مقاومت الکتریکی