بررسی اثر ضریب پواسون بر عملکرد الکتریکی و دینامیکی تیر ساندویچی با رویه های کامپوزیتی و پیزوالکتریکی

در این مطالعه اثر ضریب پواسون بر مشخصات الکتریکی و پاسخ دینامیکی تیرهای ساندویچی با وصله های پیزوالکتریکی با هدف برداشت انرژی بررسی شده است. تیر ساندویچی با هسته ی همسانگرد و رویه های کامپوزیتی بوده که یک لایه ی آن را پیزوالکتریک تشکیل می دهد. برای هسته ، کرنش راستای ضخامت و نظریه تغییر شکل برشی مرتبه بالا لحاظ شده است. مدل اجزاء محدود بر اساس المان های یک بعدی سه گرهی با توابع شکل لاگرانژی و هرمیتی اجرا شده است. مطالعات پارامتریک با هدف تعیین تاثیر ضریب پواسون بر فرکانس های طبیعی اتصال کوتاه و مدارباز، ولتاژ و دامنه ی جابجایی تیر تحت فرکانس تحریک تشدید انجام شده است. طبق نتایج، اثر نادیده گرفتن ضریب پواسون در فرکانس های طبیعی و خیز در فرکانس تحریک صفر برای زوایای الیاف متعامدزیاد نبوده اما در الیاف زاویه دار خطا فاحش خواهد شد. این درحالی است که در بررسی ولتاژ و دامنه حابجایی تیر، هم برای الیاف متعامد و هم زاویه دار این خطا بسیار چشمگیر بوده و قابل اغماض نیست همچنین بیشترین خطا در زاویه الیاف حدود ۳۶ درجه حاصل شده است. درضمن خطای مذکور با عدم تقارن موقعیت قرارگیری پیزوها در زوایای متعامد می تواند بیشتر از حالت متقارن و پوشش سراسری آنها شود. نهایتا مشاهده شد نتایج مدل حاضر در نسبت طول به پهنای ( ) حدودا بالای ۳۰ به نتایج مدل سه بعدی نرم افزار کامسول همگرا می شود.

کلیدواژه ها:

تیر ساندویچی ، برداشت انرژی ، مرتبه بالا ، پیزوالکتریک ، ضریب پواسون