|
|
مهندسی مکانیک مدرس، جلد ۱۸، شماره ۲، صفحات ۴۳۴-۴۴۲
|
|
|
| عنوان فارسی |
بررسی اثر تغییرات نمایی سطح مقطع بر ولتاژ خروجی برداشت کننده انرژی پیزوالکتریک با غیرخطینگی هندسی، اینرسی، ماده و میرایی |
|
| چکیده فارسی مقاله |
در این مقاله روابط الکترومکانیکی غیرخطی تیر برداشت کننده انرژی پیزوالکتریک با مقطع متغیر نمایی ارائه شده است تا تاثیر متغیر نمودن مقطع تیر پیزوالکتریک با تابع نمایی در استخراج توان بیشتر با وزن کمتر از برداشت کننده انرژی بررسی شود. بدین منظور غیرخطینگی‌های ماده، میرایی، اینرسی و هندسی در نظر گرفته شده است. در بدست آوردن معادلات حرکت فرضیه اویلر برنولی و تغییرات خطی ولتاژ در جهت ضخامت مد نظر گرفته شده است. معادلات حاکم با شکل مودهای متعامد تیر پیزوالکتریک با مقطع متغیر نمایی بهمراه جرم نوک جداسازی شده است. معادلات دیفرانسیل غیرخطی و کوپل حاکم با استفاده از روش مقیاس‌های چندگانه حل شده‌اند. ضریب میرایی تیر با استخراج تابع پاسخ فرکانسی شتاب نوک تیر به شتاب تحریک پایه از آزمایشی مناسب در حالت خطی و مدار اتصال کوتاه محاسبه شده است. برای شناسایی ضرایب غیرخطی ماده و صحه‌گذاری نتایج، شتاب تحریک شیکر افزوده شده است و در نتیجه آن دقت معادلات توسعه یافته مورد تایید قرار گرفته است. بمنظور بررسی اثر متغیر نمودن مقطع تیر بصورت نمایی در کارآیی برداشت کننده انرژی پیزوالکتریک، تاثیر طول، ضریب باریک شوندگی و شتاب تحریک مورد بررسی قرار گرفته است. |
|
| کلیدواژه‌های فارسی مقاله |
پیزوالکتریک، برداشت کننده انرژی، مقطع متغیر نمایی، غیرخطی، روش تجربی |
|
| عنوان انگلیسی |
Investigation of the exponentially tapering effect on the behavior of piezoelectric energy harvester including geometric, inertial, material and damping nonlinearities |
|
| چکیده انگلیسی مقاله |
In this paper, the nonlinear electromechanical formulations of a piezoelectric energy harvester are proposed to investigate the effect of exponential tapering on generating more power with less mass from energy harvester. For this purpose, geometric, inertial, material and damping nonlinearities are included. The governing equations are derived using the Euler-Bernoulli and linear variation of electric voltage along the thickness assumptions. The coupled nonlinear equations are discretized by the mass normalized mode shapes of an exponentially tapered piezoelectric beam with tip mass, and resulting differential equations are solved employing the method of multiple scales. An experiment is set up, and the damping coefficient of the beam is calculated from the tip acceleration to base acceleration frequency response function in the case of low exciting acceleration and short circuit. Material nonlinear coefficients are identified using the experiment, when the exciting acceleration of the shaker is increased, and the proposed solution accuracy is verified. The effect of tapering exponentially on the behavior of the piezoelectric energy harvester is investigated by studying length, tapering parameter and exciting acceleration amplitude in some examples. |
|
| کلیدواژه‌های انگلیسی مقاله |
Piezoelectric, Energy harvesting, exponential tapering, nonlinear, experimental method |
|
| نویسندگان مقاله |
حامد سلمانی | hamed salmani
department of aerospace engineering, tarbiat modares university, tehran, iran.
دانشکده مهندسی هوافضا ، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تربیت مدرس (Tarbiat modares university)
غلامحسین رحیمی | g h rahimi
tarbiat modarres univ
استاد دانشگاه تربیت مدرس، هیأت علمی
سازمان اصلی تایید شده: دانشگاه تربیت مدرس (Tarbiat modares university)
|
|
| نشانی اینترنتی |
http://journals.modares.ac.ir/browse.php?a_code=A-15-26869-4&slc_lang=fa&sid=15 |
| فایل مقاله |
فایلی برای مقاله ذخیره نشده است |
| کد مقاله (doi) |
|
| زبان مقاله منتشر شده |
fa |
| موضوعات مقاله منتشر شده |
|
| نوع مقاله منتشر شده |
|
|
|
|
برگشت به:
صفحه اول پایگاه |
نسخه مرتبط |
نشریه مرتبط |
فهرست نشریات
|
