بررسی ضرایب تمرکز تنش مکانیکی و الکتریکی دربرداشت انرژی از موادپیزوالکتریک شامل ترک با استفاده از روش اجزا محدود
نویسندگان
1 استادیار، گروه مکانیک، واحد خمینیشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، خمینی شهر، اصفهان
2 کارشناسی ارشد، گروه مکانیک، واحد خمینیشهر، دانشگاه آزاد اسلامی، خمینی شهر، اصفهان
doi
چکیده
با کاربرد پدیده پیزوالکتریک به عنوان مولد انرژی الکتریکی و یا مولد حرکت ارتعاشی تحقیقات برای افزایش کارآیی این پدیده ادامه دارد. یکی از عوامل موثر در کارآیی تولید انرژی، ایجاد ترک در مواد پیزوالکتریک به عنوان موقعیت تمرکز تنش میباشد. در این مقاله به بررسی ارتباط بین وجود نقاط تمرکز تنش و برداشت انرژی الکتریکی در مواد پیزوالکتریک پرداخته میشود. با توسعه کد عددی ضرایب شدت تنش مکانیکی و الکتریکی و رفتار آنها برای حالات مختلف قرارگیری ترک و طول آن در مواد پیزوالکتریک در شرایط بارگذاریهای مکانیکی و الکتریکی با دو روش روش انطباق نقطه ای و انتگرال J حاصل میشود. طبق نتایج خطای حاصل از روش انطباق نقطهای 4/6 و انتگرال J مقدار 2/9 درصد با ترک داخلی تحت بارگذاری مرکب میباشد. حالات دیگر نیز مورد بررسی قرار گرفت و ضرایب تمرکز تنش مکانیکی و الکتریکی با تغییر شرایط اعمال تنش و شرایط فیزیکی ترک تغییر میکند .
