جلسه دفاع پژوهشی 2 (آقای سعید شریفی مقدم)

موضوع: تحلیل یک ساختار بهینه فراماده به منظور افزایش پهنای شکاف و برداشت انرژی از امواج آکوستیکی با استفاده از وصله­ ی پیزوالکتریک

ارائه دهنده: سعید شریفی مقدم

استادان راهنما: دکتر سعید ضیایی راد، دکتر علی لقمانی

استادان داور:  دکتر حسن نحوی، دکتر رضا تیکنی، دکتر روح الله طالبی توتی

چکیده:

امروزه با گسترش ساخت تجهیزات الکتریکی کوچک و کم­ مصرف، توجه برای ایجاد یک منبع تغذیه مفید برای جای­گزینی باتری بیش از پیش افزایش یافته است. در این بین استفاده از انرژی موجود در امواج آکوستیکی محیط پیرامونی برای تامین توان الکتریکی این تجهیزات یکی از راه ­حل ­های مفید برای رفع این مشکل است. در حالت کلی چگالی جذب امواج آکوستیک بسیار پایین است. از این رو، در تبدیل انرژی آکوستیکی به انرژی الکتریکی ابتدا با استفاده از روش­ های به کارگیری محفظه­ های هلمهولتز و فراماده­ ها امواج را متمرکز کرده و سپس با استفاده از یک برداشت­گر، انرژی برداشت می شود. آن­چه در این تحقیق ارائه می ­گردد، تحلیل و بررسی یک ساختار بهینه فراماده به منظور افزایش برداشت انرژی از امواج آکوستیکی در یک محدوده فرکانسی مشخص 3000-5000 هرتز با استفاده از وصله­ ی پیزوالکتریک و تاثیر آن بر پهنای شکاف سازه است. در این تحقیق، به منظور افزایش تمرکز امواج آکوستیکی و در نتیجه افزایش سطح فشار صوت، از کریستال ­های غیراستوان ه­ای با چینش لوزی-مربعی استفاده شده است. هم­چنین اثر قرارگیری جرم متمرکز بر روی پهنای شکاف و تغییر زاویه تابش بر روی میزان برداشت انرژی در محل آخال بررسی شده است. در این رساله، مدل ­سازی سیستم در محیط سه­ بعدی نرم­ افزار کامسول ویرایش 6، انجام شده است. پارامترهای بهینه از طریق به کارگیری دو الگوریتم شبکه عصبی مصنوعی و الگوریتم ژنتیک با استفاده از لینک نرم­افزار متلب و کامسول انتخاب شده ­اند. در نهایت، نتایج حاصل از حل شبیه­ سازی با نتایج تجربی مورد مقایسه و اعتبارسنجی قرار خواهند گرفت. 

کلمات کلیدی: فراماده­ ی آکوستیکی، برداشت انرژی آکوستیکی، پیزوالکتریک، پهنای شکاف