مطالعه عددی و تجربی یک برداشتکننده انرژی پیزوالکتریکی دوپایدار مبتنی بر رفتار ضربه- ارتعاشی در یک تیر یکسرگیردار
نویسندگان
1 دانشجوی دکتری، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، ایران.
2 دانشیار، آزمایشگاه آنالیز مودال، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، ایران.
3 دانشیار، آزمایشگاه آنالیز مودال، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه سمنان، ایران.
doi
10.22044/jsfm.2025.14951.3883چکیده
در این مقاله به منظور افزایش پهنای باند فرکانسی، یک تیر یکسرگیردار پیزوالکتریکی بهعنوان برداشت کننده انرژی ارتعاشی به یک مانع محدودکننده دامنه حرکت مجهز شده است. این طرح بهعنوان برداشت کننده انرژی دوپایدار ضربه- ارتعاشی شناخته میشود. هدف اصلی این کار بررسی اثر رفتار ضربه- ارتعاشی در پهنای باند فرکانسی برداشت کننده انرژی است. بدین منظور، ابتدا با استفاده از فرض تیر اویلر- برنولی و روش انرژی، معادلات حاکم استخراج شدهاند. سپس با حل عددی معادلات حاکم، پهنای باند فرکانسی و توان برداشتشده در حالت متداول و نیز حالت ضربه- ارتعاشی با یکدیگر مقایسه شدند. نتایج نشان میدهد که با بهرهگیری از رفتار ضربه- ارتعاشی، میتوان پهنای باند فرکانسی سیستم را 90 درصد افزایش داد. سپس تأثیر فاصله مانع تا تیر و نیز فاصله بین دو آهنربا بر روی پهنای باند فرکانسی سیستم بررسی شده است. در این مطالعه، برای ارزیابی کارایی سیستم و صحت سنجی نتایج، برداشت کننده پیشنهادی بصورت تجربی تحت آزمون قرار گرفته است. نتایج تجربی حاصل، نشان دهنده کارایی عملی مناسب برداشت کننده است.
