TY - JOUR JF - mdrsjrns JO - Modares Mechanical Engineering VL - 17 IS - 1 PY - 2017 Y1 - 2017/3/01 TI - Vibration analysis of a cantilever beam with piezoelectric layers under aeroelastic force and base excitation TT - تحلیل ارتعاشات تیر یکسرگیردار با لایه‌ی پیزوالکتریک تحت نیروی آیروالاستیک با تحریک پایه N2 - در این مقاله به تحلیل ارتعاشات یک تیر یکسرگیردار ویسکوالاستیک با دولایه پیزوالکتریک تحت نیروی آیرولاستیک و تحریک پایه پرداخته شده است. فرض می‌شود که ماده ویسکولاستیک تیر از مدل کلوین-وویت تبعیت می‌کند. همچنین دو لایه پیزوالکتریک در بالا و پایین تیر واقع شده است که به صورت اتصال سری به یکدیگر ارتباط دارند. نیروی آیروالاستیک بر اساس تئوری پیستون در نظر گرفته شده و به‌صورت یک نیروی خارجی بر تیر عمل می‌کند، همچنین فرض شده است که تحریک پایه به‌صورت تصادفی ‌باشد. در این پژوهش تیر یکسرگیردار با دو لایه‌ی پیزوالکتریک به عنوان مکانیزم برداشت انرژی خمشی در نظر گرفته شده است. در ابتدا معادله‌ی دیفرانسیل پاره‌ای غیر خطی حاکم بر ارتعاش عرضی تیر با بکارگیری روش گالرکین به تعدادی معادله دیفرانیسل معمولی تبدیل شده که همراه با معادله‌ی الکتریکی حاکم بر پیزوالکتریک با استقاده از روش عددی رانگ- کوتا حل شده‌اند. سپس با بررسی پاسخ معادلات حاکم، به مطالعه‌ی تأثیر پارامترهای سیستم بر رفتار ارتعاشی تیر و ولتاژ خروجی پرداخته می-شود. نتایج نشان می‌دهد که با افزایش سرعت سیال، انرژی سیستم افزایش می‌یابد که باعث افزایش دامنه‌ی ارتعاشی و ولتاژ خروجی سیستم می‌گردد. علاوه‌ براین نشان داده شد که میرایی ساختاری بر مقدار ولتاژ خروجی تاثیر بسزایی دارد. SP - 221 EP - 228 AU - Hosseini, Mohammad AU - Lotfi Asadi, Farid AD - KW - Cantilever beam KW - Piezoelectric layer KW - Aeroelastic force KW - Base excitation KW - Energy harvesting UR - http://mme.modares.ac.ir/article-15-6274-fa.html ER -