پديد آورنده :
ميرزارضا، شهاب
عنوان :
پيشنهاد پيكربندي نوين براي برداشت‌كننده‌ي انرژي پيزوالكتريكي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مكانيك
صفحه شمار :
هجده، ۱۲۵ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
حميدرضا ميردامادي
استاد مشاور :
محمد مشايخي
توصيفگر ها :
برداشت انرژي , پيزوالكتريك , پهناي باند , توان توليدي , بهينهسازي , روش هوك جيوز
استاد داور :
سعيد ضيايي راد، رضا تيكني
تاريخ ورود اطلاعات :
1397/06/03
چكيده فارسي :
چكيده برداشت كنندههاي پيزوالكتريكي بهگونهاي طراحي ميشوند كه جهت توليد بيشترين توان الكتريكي در تشديد كار كنند براي چنين برداشت كنندههايي سه چالش عمده وجود دارد 7 كم بودن توان الكتريكي توليدشده در فركانسهاي برانگيزش پايين 2 محدود بودن كارايي برداشت كننده به يك باند باريك اطراف فركانس تشديد و 9 تك جهته بودن بهمنظور غلبه بر اين چالشها يك پيكربندي نوين سهبعدي پيشنهاد ميگردد و پيكربندي پيشنهادشده در مقايسه با پيكربندي سنتي تير يك سر گيردار داراي تعداد فركانس زير 115 هرتز بيشتر و همچنين تعداد قلههاي بيشتري در نمودار پاسخ فركانسي سازه به برانگيزش شتاب پايه است كه مي تواند سبب افزايش پهناي باند برداشت كننده و توان توليدي بيشتر برداشت كننده گردد برداشت كنندهي ارائهشده توانايي ارتعاش و خمش در راستاي محورهاي مختلف را نيز دارد كه اين خود دليلي براي كاهش مقدار فركانسهاي طبيعي سازه است در پژوهش حاضر پس از معرفي پيكربندي نوين سهبعدي و قرار دادن وصلههاي پيزوالكتريك در مكانهاي مناسب نمودار ولتاژ مدار باز ايجادشده بر روي وصلههاي پيزوالكتريك به دست آورده ميشود و سپس طولهاي هندسي سازهي پيشنهادشده با هدف بيشينه كردن سطح زير نمودار ولتاژ توليدشده برحسب فركانس به روش هوك جيوز بهينه ميشوند در پايان پاسخهاي الكتريكي برداشت كنندهي پيشنهادشده و تير يك سر گيردار و قاب فضايي متناظر با آن مانند ولتاژ جريان و توان الكتريكي به دست آورده و مقايسه ميشوند كلمههاي كليدي برداشت انرژي پيزوالكتريك پهناي باند توان توليدي بهينهسازي روش هوك جيوز
چكيده انگليسي :
Proposition of a Novel Configuration for Piezoelectric Energy Harvester Shahab Mirzareza s mirzareza@me iut ac ir Date of Submission 2018 06 27 Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Hamid Reza Mirdamadi hrmirdamadi@cc iut ac irAbstract Piezoelectric energy harvesters EHs are designed to operate at resonance in order to have the most electric powerharvested Three challenges have been confronted by these EHs 1 low output power scavenged from low frequencyvibrations 2 limited effectiveness of harvesting mechanism in a narrow band and 3 being unidirectional Toovercome these challenges in this thesis a novel 3D configuration is proposed and the proposed configuration hasmore numbers of natural frequencies less than 500 hertz and more numbers of peaks in the frequency response functionof the structure in response to base acceleration excitation compared to the traditional configuration of contileverbeam This novel configuration leads to the increase in the bandwidth and the produced power of the harvester Theproposed harvester has the ability to vibrate and bend in different directions which will be resulted in decrease in themagnitude of the natural frequencies of the structure In this research after introducing a 3D novel configuration andplacing piezoelectric patches in appropriate locations open circuit voltage plots produced on the piezoelectric patchesare derived Afterwards in order to maximize the surface surrounded by produced voltage versus frequency plot thelongitudinal dimensions of the proposed structure are optimized by Hook Jeeves method At the end electricalresponses of the proposed harvester and its corresponding contilever and space frame ones such as produced voltage current and power are obtained and compared Keywords Energy harvesting Piezoelectric Wideband Produced Power Optimization Hook Jeeves method
استاد راهنما :
حميدرضا ميردامادي
استاد مشاور :
محمد مشايخي
استاد داور :
سعيد ضيايي راد، رضا تيكني
