پذیرفته شده برای ارائه شفاهی

کد مقاله : 1056-ISAV2019 (R1)

¹School of Mechanical Engineering, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran

²College of Engineering, Swansea University, Swansea, UK

در این مقاله مطالعه جامعی بر روی برداشت کننده انرژی پیزوالکتریک از امواج حاصل شده در لوله های تشدیدگرهای یک چهارم طول موج ارائه می‌شود. بعلاوه، در این مطالعه، یک برداشت کننده انرژی که توانایی عملکرد بهینه در حضور فرکانس آکوستیکی متغیر ناشی از تقابل سیال و سازه را دارد معرفی می‌شود. سیستم مورد مطالعه از یک تیر پیزوالکتریک دو لایه کوپل شده با آهنربا که در یک تشدید گر آکوستیکی قرار گرفته است تشکیل شده است. لوله تشدیدگر مذکور تحت یک موج صوتی قرار می‌گیرد. ابتدا معادلات غیرخطی جرم متمرکز الکترومکانیکی حاکم بر سیستم ارائه می‌شوند. سپس با استفاده از روش هارمونیک بالانس، حل تحلیلی-تقریبی معادلات به دست می‌آید. اثر پارامترهای مختلف لوله و سطح فشار صوت بر روی تغییر شکل و ولتاژ تولیدی سیستم بررسی می‌شود. سپس، اثرات نیروی اعمالی غیرخطی بر روی رفتار سیستم مورد بررسی قرار می‌گیرند. نتایج حاصله بیانگر این است که نیروی اعمال شده موجب خنثی شدن تغییرات فرکانسی شده و سبب تنظیم فرکانس طبیعی برداشت کننده می‌شود، به طوری که فرکانس تیر و تشدیدگر بر روی هم منطبق می‌شوند.

برداشت انرژی؛ مواد پیزوالکتریک؛ آکوستیک؛ نیروی بازگرداننده غیرخطی

دینامیک سازه