جلسه دفاع پایان ­نامه کارشناسی ارشد (خانم نگین حبیب زاده)

فارسی

موضوع: برداشت انرژی از ارتعاشات ورق مرکب دوپایداره با لایه ­های پیزوالکتریک تحت نیروی غیرخطی آهنربا
ارائه دهنده: نگین حبیب­ زاده
استادان راهنما: دکتر سعید ضیایی­ راد، دکتر رضا تیکنی
استادان داور: دکتر حسن نحوی، دکتر مهدی سلمانی تهرانی
 

چکیده
    برداشت انرژی ارتعاشی محیط یک فن­ آوری جدید و پرکاربرد است. از انرژی برداشت شده می­ توان در سیستم­ های خودکار کوچک مثل شبکه­ ی حسگرهای بی­ سیم و باتری­ هایی که قابلیت شارژ مجدد دارند استفاده کرد. در مطالعاتی که بر روی برداشت­ کننده­ های انرژی ارتعاشی انجام شده است، نشان داده شده که برداشت ­کننده ­های غیرخطی در بازه­ ی وسیع­ تر فرکانسی، عملکرد بسیار بهتری نسبت به سیستم خطی معادل خود دارند. ورق­ های مرکب دوپایداره به عنوان یک سیستم غیرخطی برای برداشت انرژی ارتعاشی مورد توجه قرار گرفته­ اند. این ورق­ ها دارای دو حالت تعادل پایدار هستند که برای نگه داشتن سیستم در هر یک از این حالت­ ها نیازی به صرف انرژی وجود ندارد. همچنین وقتی این ورق­ ها از یک حالت پایدار به یک حالت پایدار دیگر تغییر وضعیت می­ دهند، تغییر شکل­ های زیادی در آن­ها رخ می ­دهد که این ورق­ ها را به گزینه­ ی مناسبی برای برداشت انرژی تبدیل می­ کند. در این تحقیق به مطالعه­ ی برداشت انرژی از ورق­ های مرکب دوپایداره توسط لایه ­های پیزوالکتریک پرداخته می­ شود. همچنین برای اولین بار تأثیر اضافه کردن نیروی غیرخطی آهنربا به این سیستم بررسی خواهد شد. انتظار می­ رود که اضافه شدن نیروی آهنربا با کاهش تحریک لازم، باعث بهبود عملکرد برداشت­ کننده­ ی انرژی شود. در این راستا ابتدا تحلیل­ های استاتیکی با استفاده از کمینه­ سازی انرژی پتانسیل از روش ریلی-ریتز و توسط برنامه ­ی نوشته شده در نرم­افزار متلب و مدل­ سازی در نرم­ افزار اجزاء محدود آباکوس انجام خواهد شد. نتایج نشان می­ دهند که اضافه کردن نیروی آهنربا باعث کاهش جابجایی خارج از صفحه ­ی ورق و کاهش نیروی پرش شبه-استاتیکی می­ شود. سپس معادلات دینامیکی با استفاده از اصل همیلتون استخراج شده و تحلیل­ های دینامیکی از سه روش نیمه-تحلیلی، اجزاء محدود و تجربی انجام خواهند شد و تأثیر اضافه شدن جرم­ و نیروی آهنربا به صورت مجزا بررسی خواهد شد. مطابق بررسی­ ها اضافه کردن آهنربا باعث کاهش تحریک لازم برای پرش بین حالت­ های پایدار شده و از این طریق موجب بهبود سیستم­ بدون نیروی آهنربا می­ شود. پس از آن که صحت مدل نیمه-تحلیلی در بررسی­ های دینامیکی مشخص شد، برداشت انرژی از ورق­های مرکب دوپایداره با لایه­ های پیزوالکتریک تحت نیروی غیرخطی آهنربا با استخراج معادلات الکترومکانیکی حاکم بر لایه­ های پیزوالکتریک توسط روش نیمه-تحلیلی انجام خواهد شد. در آخر تأثیر اضافه شدن نیروی آهنربا بر بهبود برداشت انرژی از ارتعاشات ورق مرکب دوپایداره بررسی خواهد شد. اضافه کردن نیروی آهنربا باعث می­ شود سیستم با تحریک کمتری به نوسانات پرش متناوب برسد و به همین دلیل موجب بهبود برداشت انرژی می ­شود.
کلمات کلیدی: برداشت انرژی ارتعاشی، برداشت­ کننده ­ی غیرخطی، ورق مرکب دوپایداره، لایه­ های پیزوالکتریک، نیروی غیرخطی آهنربا

مکان: 

سمینار2 دانشکده مهندسی مکانیک

تاریخ: 

يكشنبه, 15 دى, 1398 - 11:00

نوع رویداد: 

سمینار علمی

عکس: 

ارتقاء امنیت وب با وف ایرانی