برداشت انرژی الکتریکی از مواد پیزوالکتریک غالباً برای تجهیزات الکترونیکی با توان کم استفاده می‌گردد. تأمین توان موردنیاز حسگر‌های بی‌سیم مورد استفاده در سلامت‌سنجی پل‌ها و دیگر شالوده‌های عمرانی از جمله کاربردهای مهم برداشت‌کننده‌های انرژی است. در این پژوهش برداشت انرژی از ارتعاشات پل تحت عبور جرم‌های متوالی بررسی شده است. برداشت انرژی به کمک تیر یک‌سرگیردار با وصله پیزوالکتریک نصب شده بر روی نقطه میانی پل دو سرمفصل صورت پذیرفته است. روابط حاکم بر ارتعاشات پل تحت عبور جرم‌های متوالی با فرض تیر اویلر-برنولی استخراج شده است. اثرات نیروهای اینرسی، کوریولیس و گریز از مرکز در استخراج روابط درنظر گرفته شده است. همچنین برداشت کننده انرژی به‌صورت تیر یک‌سرگیردار با وصله پیزوالکتریک تحت ارتعاشات پایه ناشی از جابجایی پل مدل‌سازی شده است. روابط حاصل به کمک نرم‌افزار متلب با استفاده از روش رونگه‌-کوتای مرتبه چهار حل شده و جابجایی پل و ولتاژ تولیدی در وصله پیزوالکتریک به‌دست آمده است. در نهایت، ولتاژ تولیدی حاصل از مدل‌سازی تئوری مسأله با نتایج حاصل از آزمایش تجربی برای سرعت‌های مختلف جرم‌های عبوری مقایسه گردیده است. مقایسه انجام شده حاکی از دقت مناسب مدل‌سازی انجام شده در مسأله حاضر است.

واژه‌های کلیدی: برداشت انرژی، پیزوالکتریک، ارتعاشات پل، عبور جرم‌های متوالی

متن کامل [PDF 723 kb]   (6127 دریافت)