ارزیابی عملکرد برداشت انرژی از وصله پیزوالکتریک در ورق دایره ای چرخان

برداشت انرژی ارتعاشی به عنوان یکی از روش های نوین تامین انرژی برای سامانه های کم مصرف، در سال های اخیر توجه پژوهشگران را به خود جلب کرده است. در این مقاله، برداشت انرژی ارتعاشی از یک ورق دایره ای چرخان مجهز به وصله پیزوالکتریک مورد بررسی قرار می گیرد. هدف اصلی پژوهش، تحلیل رفتار دینامیکی ورق تحت اثر دوران و ارزیابی توان الکتریکی تولیدی توسط وصله پیزوالکتریک است. بدین منظور، ابتدا معادلات حاکم بر ارتعاشات ورق دایره ای چرخان با در نظر گرفتن اثرات نیروی گریز از مرکز و کوپل الکترومکانیکی ناشی از وصله پیزوالکتریک استخراج می شود. سپس پاسخ ارتعاشی سامانه با استفاده از روش های تحلیلی و عددی مورد تحلیل قرار گرفته و ولتاژ و توان الکتریکی خروجی محاسبه می گردد. نتایج حاصل بیانگر قابلیت مناسب سازه مورد مطالعه در تبدیل انرژی ارتعاشی به انرژی الکتریکی بوده و نشان می دهد که دوران ورق نقش موثری در تغییر ویژگی های دینامیکی و عملکرد سامانه برداشت انرژی دارد. در نهایت، به منظور اعتبارسنجی نتایج تحلیلی و عددی، مدل سازی و شبیه سازی سامانه با استفاده از روش المان محدود در نرم افزار کامسول انجام شده و تطابق مناسبی میان نتایج به دست آمده مشاهده گردیده است.

کلیدواژه ها:

برداشت انرژی ، ورق دایره ای چرخان ، پیزوالکتریک ، ارتعاشات ، المان محدود