پاسخ الکتریکی تیر پیزوالکتریک با استفاده از روش سختی دینامیکی

علوم کاربردی و محاسباتی در مکانیک

مقاله 8، دوره 31، شماره 2 - شماره پیاپی 22، 1399، صفحه 127-140   

نوع مقاله: مقاله پژوهشی

شناسه دیجیتال (DOI): 10.22067/fum-mech.v31i2.84089

نویسندگان

مجید جباری^{* 1}؛ بیژن احمدی²

¹مرکز تحقیقات سنگ، واحد خمینی‌شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، خمینی شهر، اصفهان

²گروه مکانیک، واحد خمینی‌شهر، دانشگاه آزاد اسلامی، خمینی شهر، اصفهان.

چکیده

کاهش توان مصرفی وسایل الکترونیکی و نیاز به استفاده از منابع انرژی قابل حمل موجب شده توجّه پژوهشگران به برداشت انرژی از ارتعاشات محیط جلب شود. ازاین‌رو پیش­بینی خروجی الکتریکی تیرهای پیزوالکتریک و مدل­سازی آنها اهمّیّت ویژه­ای پیدا کرده است. در راستای این تلاش­ها، در این پژوهش روش سختی دینامیکی برای تیر یکسر درگیر با مقطع یکنواخت به همراه جرم متمرکز توسعه داده می­شود ونتایج آن با نتایج حاصل از روش آنالیز مودال تحلیلی مقایسه می­گردد که حل آنالیز مودال با پنج مود بسیار به حل به روش سختی دینامیکی نزدیک است.همچنین ماتریس سختی دینامیکی برای تیر دوبخشی توسعه داده می­شود و به‌وسیلۀ ماتریس به دست آمده تأثیر محل قرارگیری جرم متمرکز بر خروجی الکتریکی و رفتار سیستم بررسی می­گردد. بر این اساس جابجایی جرم متمرکز از پایه به سمت نوک تیر موجب کاهش فرکانس طبیعی اوّل می­شود، درصورتی‌که تأثیر این جابجایی بر فرکانس طبیعی دوم به‌صورت تناوبی است.

کلیدواژه‌ها

سختی دینامیکی؛ تیر پیزوالکتریک؛ برداشت انرژی؛ ارتعاشات

مراجع