سیستم‌های غیرخطی دارای تشدیدهای فوق‌هارمونیک می‌باشند. این تشدیدها در کسری از فرکانس طبیعی سیستم رخ می‌دهند و می‌توانند پاسخ با دامنه زیادی را فعال کنند. استفاده از این تشدیدها به دلیل پایین بودن فرکانس آن‌ها برای سیستم‌های برداشت انرژی می‌تواند بسیار مفید باشد. هدف از این پژوهش، بررسی سیستم برداشت انرژی ارتعاشی غیرخطی با هندسه پیزومگنتوالاستیک تحت تحریک‌ فوقهارمونیک می‌باشد. در مقاله پیش‌رو معادلات حاکم بر سیستم در دو حالت پایداری یگانه و پایداری دوگانه با استفاده از روش مقیاس‌های چندگانه حل شده و حالاتی که فرکانس تحریک خارجی برابر با فرکانس تشدید فوق‌هارمونیک است، بررسی می‌گردد. در این حالات جابجائی نوک تیر و میزان ولتاژ خروجی بدست آمده و نشان داده می‌شود که تشدید فوق‌هارمونیک برای بهره‌برداری از سیستم‌های برداشت انرژی غیرخطی مفید بوده و باعث افزایش انرژی برداشت شده در این سیستم‌ها می‌گردد. همچنین میزان انرژی بدست‌آمده در سیستم با پایداری یگانه و سیستم با پایداری دوگانه مقایسه گردیده است. مشاهده می‌شود سیستم با پایداری دوگانه برای برداشت انرژی مناسب‌تر است. علاوه بر روش مقیاس‌های چندگانه، با استفاده از روش عددی رانگ کوتا پاسخ‌ها بدست آمده است. نتایج روش مقیاس‌های چندگانه با نتایج روش حل عددی مقایسه گردیده است. مشاهده می‌شود نتایج دو روش تطابق بسیار خوبی دارند.

واژه‌های کلیدی: برداشت انرژی، پیزومگنتوالاستیک، تشدید فوق‌هارمونیک، روش مقایس‌های چندگانه

متن کامل [PDF 5205 kb]   (3505 دریافت)