فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

اخیراً، تبدیل انرژی ارتعاشات محیط به انرژی الکتریکی مفید توسط برداشت‌کننده‌ها، توجه زیادی را به خود جلب کرده است که ناشی از کاربرد آن در خودتوان نمودن حسگرهای بدون سیم است. برداشت‌کننده‌های انرژی پیزوالکتریک معمولاً با متوقف‌کننده‌های الاستیک مجهز می‌شوند تا هنگامی که سازه در حال ارتعاش، در معرض بیشبارهای ناگهانی قرار می‌گیرد، از آسیب به لایه پیزوالکتریک جلوگیری نمایند. هرچند، متوقف‌کننده‌های الاستیک نیروهای تکه‌ای غیرخطی را ایجاد می‌کنند که منجر به پاسخ ولتاژ نامنظم سیستم می‌شوند. بنابراین در این مقاله، بار مقاومتی به عنوان پارامتر کنترلی برای افزایش محدوده پاسخ ولتاژ پریودیک و اجتناب از وقوع پاسخ نامنظم یک برداشت‌کننده انرژی ارتعاشی پیزوالکتریک دو جهته با متوقف‌کننده‌های الاستیک، استفاده شده است. معادلات الکترومکانیکال حاکم استخراج گردیده و با روش رانج – کوتا حل شده‌اند. پاسخ دینامیک غیرخطی با استفاده از نمودار دوشاخگی، صفحه فاز، نمودار طیف توان و نقشه پوانکاره تحلیل شده است. برای اعتبارسنجی نتایج شبیه‌سازی، آزمایش‌هایی نیز انجام شده است. رفتارهای غیرخطی متنوعی از جمله پاسخ‌های چندپریودیک و آشوبناک مشاهده شده است که تحت تاثیر بار مقاومتی قرار دارند. همچنین نتایج نشان داد که مقادیر بالاتر بار مقاومتی می‌تواند منجر به محدوده گسترده‌تری از پاسخ‌های پریودیک سیستم شود. نتایج این مطالعه می‌تواند راهکارهایی را برای بهینه‌سازی پارامترهای سیستم مطابق با شرایط ارتعاشی محیط‌های مختلف ارائه نماید.