جلسه دفاع پایان نامه کارشناسی ارشد (آقای محمد موسوی)
موضوع: برداشت انرژی از ارتعاشات پل به وسیله ی تیر یک سرگیردار درجه بندی شده تابعی ناشی از عبور جرم های متوالی
ارائه دهنده: محمد موسوی
استادان راهنما: دکتر سعید ضیایی راد
استادان مشاور: دکتر امیر حسین کریمی
استادان داور: دکتر حسن نحوی – دکتر علی لقمانی
چکیده
برداشت انرژی فرآیند استخراج انرژی بیاستفاده از محیط و تبدیل آن به یک شکل کاربردی از انرژی الکتریکی است. در میان منابع مختلف تولید الکتریسیته، ارتعاشات مکانیکی به دلیل این واقعیت که میتوان آن را در بسیاری از وسایل و تولیدات فناوری مانند خودرو‌ها، هواپیماها، ماشین‌های چرخان، ساختمان‌ها و پل‌ها مشاهده نمود، بسیار مطلوب است. انرژی ارتعاش مکانیکی می‌تواند با استفاده از مبدل‌های الکترومغناطیسی، الکترواستاتیک و پیزوالکتریک به انرژی الکتریکی تبدیل شود. اساس کار مواد پیزوالکتریک برای تبدیل انرژی ارتعاشی به الکتریکی، ناشی از به وجود آمدن تنش و کرنشهای مکانیکی در سطح آنها است. از این انرژی برداشت شده میتوان برای تجهیزات الکترونیکی با توان کم استفاده کرد. هدف از انجام این پروژه برداشت انرژی الکتریکی از ارتعاشات پل میباشد. بدین منظور از یک تیر یک سر گیردار درجهبندی شده تابعی که بر نقطهی میانی پل نصب میشود و در نتیجه در معرض ارتعاشات پایه ناشی از جابهجایی پل قرار میگیرد، استفاده میشود. پل به صورت یک تیر با تکیهگاه ساده در نظر گرفته خواهد شد و روابط حاکم بر ارتعاشات آن با فرض تیر تیموشنکو استخراج میشود. همچنین اثرات نیروهای اینرسی، کوریولیس و گریز از مرکز ناشی از عبور جرم از روی پل نیز در نظر گرفته خواهد شد. برای مدل سازی سیستم برداشتکننده که شامل تیر یک سر گیردار و مادهی پیزوالکتریک است، از فرضیات مربوط به تیر اویلر- برنولی استفاده شده است. معادلات ارتعاشی بهدستآمده برای پل و برداشتکننده، در نرم افزار متلب و با استفاده از حلگر ode 45 حل شدهاند. همچنین شبیه سازی مسأله که شامل پل و برداشتکننده است، در نرم افزار کامسول مولتی فیزیکس انجام شده و آزمونهای عملی نیز انجام گرفته است. در نهایت، ولتاژ و توان بهدست آمده از مدل سازی تئوری مسأله با نتایج حاصل از شبیه سازی و در حالتهای خاص با آزمون تجربی و نتایج موجود در مراجع مقایسه شده است. مقایسههای انجام شده حاکی از دقت بسیار بالای مدل سازی انجام شده برای مسأله حاضر است.