فهرست نشریات علمی دسترسی آزاد ایران

این پژوهش با هدف بهره‌گیری از فرم‌های طبیعی و الهام گرفته شده از برگ درختان، به بررسی ارتعاشات ناشی از جریان سیال و برداشت انرژی توسط آزمایش‌های انجام شده در تونل باد پرداخته شده است. پنج نوع برگ درخت شامل برگ انگور، برگ انجیر، افرا نقره‌ای، زالزالک و افرا نروژی به‌عنوان الگوهای اصلی انتخاب شده و هندسه دوبعدی آن‌ها به‌دقت استخراج و به مدل‌های فیزیکی قابل‌آزمایش تبدیل گردید. نمونه‌ها به یک تیر انعطاف‌پذیر در داخل تونل باد متصل شده و با استفاده از نوار پیزوالکتریک، سیگنال‌های الکتریکی حاصل از ارتعاشات ثبت شدند. به‌طور هم‌زمان، یک دوربین با نرخ بالا برای اندازه‌گیری دقیق جابجایی عرضی هر مدل در طول آزمایش به‌کار گرفته شد. نتایج نشان داد که مدل برگ انجیر با تولید بیشترین دامنه ارتعاشات و حفظ پایداری فرکانس، بالاترین توان برداشت‌شده را نیز ارائه می‌دهد. برگ انگور در رتبه دوم قرار گرفت و ترکیبی از پاسخ ارتعاشی قوی و تولید انرژی قابل‌قبول از خود نشان داد. مدل افرا نقره‌ای اگرچه در سرعت‌های پایین عملکرد محدودی داشت، اما در سرعت‌های بالاتر بازده مناسبی داشت. در مقابل، مدل‌های زالزالک و افرا نروژی با دامنه ارتعاش کمتر، سطح فرکانس پایین‌تر و توان برداشت‌شده کمتر، در رتبه‌های پایین‌تر قرار گرفتند. این نتایج به‌روشنی بیانگر آن است که هندسه برگ نقش تعیین‌کننده‌ای در کیفیت و بازده برداشت انرژی از ارتعاشات دارد.