نگار پژوه

جذب انرژی تیر یکسرگیردار با لایه پیزوالکتریک تحت تاثیر نیروهای آیروالاستیک

موضوع مورد برسی جذب انرژی از محیط توسط تیر یکسر گیردار با لایه پیزوالکتریک تحت تاثیر نیروهای ایروالاستیک میباشد . هدف از این برسی کنترل رفتارهای ایروالاستیک یک مدل شناسایی شده و پایدار سازی سیستم اصلی با اعمال نیروهای کمکی از طریق تحریک کننده های پیزوالکتریک است . بسیاری از جذب کننده های انرژی دارای مواد پیزوالکتریک هستند که وقتی آنها را بصورت مکانیکی خم کنید ولتاژ تولید میکنند . با القای خواص مواد پیزوالکتریک به تیر یکسر گیردار و با استفاده از ارتعاشات و وارد کردن نیروهای ایروالاستیک میتوان الکتریسیته تولید کرد. با توجه به اینکه جذب انرژی های آزاد از محیط یکی از دغدغه های علوم امروزی می باشد بر این اساس انجام تحقیق حاضر ضرورت می یابد. بر این اساس برای انجام تحقیق حاضردر ابتدا معادلات حرکتی سیستم بصورت تحلیلی بدست آورده خواهد شد و سپس با استفاده از روش مود های فرضی و فرکانس های طبیعی سیستم محاسبه و نمودار های مربوط به ولتاژ - جریان و توان ارایه خواهد گرید. ولتاژ تولید شده با ادغام معادلات انرژی کرنشی مدل با معادلات ساختاری پیزوالکتریک محاسبه خواهد شد( انرژی کرنشی با استفاده از آنالیز مدل بر حسب توابع ویژه تیر و توابع زمانی بیان می شود) مدل مورد بررسی تیرفولادی یکسر گیرداری است که لایه بیزوالکتریک بطور سراسری روی آن چسبیده و با تحریک خارجی ( نیروهای ایروالاستیک ) ارتعاش می کند . تحلیل بر بایه تیر اویلر - برنولی صورت گرفته و در ادامه : یک رابطه تحلیلی غیر خطی که تیر " یک سر آن آزاد و سر دیگر آن گیردار است معادلات غیر خطی حاکم بر رفتار سیستم با استفاده از اصل همیلتون بدست خواهد آمد. سپس با فرض تیر اویلر - برنولی و با استفاده از روش گالرکین معادله را گسسته کرده و به یک معادله دیفرانسیل وابسته به زمان خواهیم رسید و باسخ های زمانی تیر را با روش رانگ کوتا بدست آورده و در نهایت با ایجاد مدل در سیمولینک معادله را حل کرده و تاثیر بارامتر های مختلف بر رفتار تیر با استفاده از نرم افزار متلب کدنویسی و بررسی خواهد شد.

توضیحات

نرم افزار: MATLAB

زمان انجام پروژه : پاییز 96

مدت انجام پروژه: 3 ماه

سطح پروژه: آکادمیک