فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

در این مقاله، طراحی و مدل‌سازی عددی برداشت انرژی توسط تیر یکسرگیردار پیزوالکتریک با استفاده از روش اجزای محدود به کمک نرم‌افزار Multiphysics Comsol انجام شده‌ا‌ست. با مدل‌سازی تیر برداشت کننده انرژی و اعمال شرایط مرزی تکیه‌گاه، خواص ماده، مش‌بندی تیر و اعمال تحریک هارمونیک به پایه گیردار، جابجایی تیر به جریان و ولتاژ وابسته به آن تبدیل می‌شود. در مدل‌سازی و شبیه‌سازی‌های انجام گرفته برای بلوک تیر از ماده آلومینیوم و برای بلوک پیزوالکتریک از ماده سلولوزی EAPap استفاده شده‌است. شکل مد ارتعاشات و فرکانس‌های طبیعی برای تیر پیزوالکتریک به‌دست آمده و تاثیر چیدمان لایه‌ها در مدار معادل در بهره‌گیری از برداشت انرژی الکتریکی بررسی شده‌است. همچنین، صحت‌سنجی و مقایسه نتایج به‌دست آمده از روش المان محدود با نتایج روش تجربی انجام شده‌است. نشان داده شده‌است که در فرکانس تحریک معادل با فرکانس طبیعی تیر با تقسیم کردن عرض تیر به دو و سه نوار با چیدمان به صورت موازی و یا سری در مدار الکتریکی معادل، ظرفیت برداشت بیشینه انرژی الکتریکی نسبت به مدل تیر تک نواره افزایش می‌یابد.