تحلیل حساسیت توان خروجی ژنراتور ارتعاشی پیزوالکتریکی با ولتاژ ثابت به روش PAWN و VBSA
نویسندگان
1 دکتری، مهندسی مکانیک ساخت و تولید، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، اصفهان، ایران
2 دانشجوی دکتری مهندسی هوافضا، هسته آیرودینامیک و انتقال حرارت وسایل پرنده، گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران
3 استادیار، هسته آیرودینامیک و انتقال حرارت وسایل پرنده، گروه مکانیک، دانشکده مهندسی، دانشگاه فردوسی، مشهد، ایران
doi
10.22044/jsfm.2021.2180چکیده
با توجه به لزوم تأمین توان موردنیاز گرههای شبکههای حسگر بیسیم و مشکلات متعددی که برای تعویض منبع انرژی این گرهها وجود دارد، نیاز به گرههایی است که بتوانند انرژی خود را تأمین کنند. در بالگردها و هواپیماها، حسگرهای زیادی برای ثبت اطلاعات نقاط مختلف سامانه وجود دارد که با توجه به وجود منابع ارتعاشی در این وسایل، تأمین توان گرههای شبکه حسگر از منابع ارتعاشی روش مناسبی برای جایگزینی باتری است. در این مقاله یک ژنراتور پیزوالکتریکی به گونه ای طراحی شد که توانایی توان مصرفی یک گره متشکل از حسگرهای بی سیم را داشته باشد. همچنین به منظور طراحی بهینه، تحلیل حساسیت توان خروجی آن تیر پیزوالکتریکی در ولتاژ ثابت ارائه شده است. با توجه به لزوم تأمین توان گره مورد نیاز در ولتاژ ثابت و تأثیر عدم قطعیتها بر توان خروجی، با استفاده از دو روش VBSA و PAWN، میزان حساسیت پارامترهای هندسی نظیر طول، عرض و ضخامت لایه های مختلف تیر پیزوالکتریک بر توان خروجی به عنوان تابع هدف سنجیده میشود و نتایج با یکدیگر مقایسه میشوند. مقایسه نتایج نشان میدهد ژنراتور طراحیشده توانایی تأمین توان موردنیاز گره در ولتاژ ثابت را دارد و طول پیزوالکتریک و تیر بیشترین تأثیر و ضخامت تیر کمترین تأثیر را بر توان خروجی داراست.
