پديد آورنده :
خليلي پاريزي، زهرا
عنوان :
برداشت انرژي الكتريكي از مواد آگزتيك به همراه وصله پيزوالكتريك به روش اجزا محدود
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي-كنترل و ارتعاشات
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
هشت، 87ص: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
سعيد ضيائي راد
استاد مشاور :
رضا تيكني، نيما نوري
توصيفگر ها :
برداشت انرژي الكتريكي , مواد آگزتيك , وصله پيزوالكتريك , تحليل مودال
استاد داور :
حميدرضا ميردامادي، حسن نحوي
تاريخ ورود اطلاعات :
1399/10/08
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1399/10/08
چكيده فارسي :
1 چكيده امروزه با گسترش فناوري و كاهش منابع انرژي طبيعي بيشازپيش نياز به بازيافت انرژيهاي تلفشده در طبيعت است برداشت انرژي الكتريكي از ساختارهاي آگزتيك راهي مؤثر و كارآمد براي افزايش سطح انرژي الكتريكي است به همين منظور در اين پاياننامه به بررسي و مطالعه انرژي الكتريكي برداشتشده از ساختارهاي آگزتيك توسط وصله پيزوالكتريك و به روش اجزا محدود پرداخته ميشود ساختارهاي مختلف آگزتيك شامل بيضوي النهزنبوري درون رو بادامزميني ستارهاي S شكل مربع گردان و دو خط دو منحني هستند كه به معرفي و مطالعه رفتار برداشت انرژي الكتريكي از آنها پرداخته ميشود بهمنظور مقايسه دقيق و كارآمد براي انتخاب ساختار بهينه كه در آن بيشينه انرژي الكتريكي برداشتي به دست ميآيد يك تحليل مودال انجامگرفته است كه توسط آن فركانس طولي كه در آن رفتار آگزتيك رخ ميدهد محاسبه ميشود پسازآن يكسانسازي تقريبي فركانسهاي طولي مرتبط با هر ساختار آگزتيك با افزودن جرم متمركز به سيستم ادامه پيدا ميكند در اين پژوهش با معرفي ساختارهاي آگزتيك مختلف و برداشت انرژي الكتريكي از هركدام از آنها توسط نرمافزار اجزا محدود ANSYS ساختار مناسب انتخاب ميشود و اثر پارامترهاي مختلف از قبيل تغييرات فركانس تغييرات ولتاژ دامنه جابجايي نيروي تحريك پايه ضخامتهاي مختلف ورق آگزتيك و وصله پيزوالكتريك و پارامترهاي هندسي آن روي ميزان انرژي الكتريكي برداشتشده از آن موردمطالعه قرار ميگيرد در اين پاياننامه هندسه S شكل با دارا بودن بيشترين انرژي الكتريكي بهعنوان هندسه بهينه انتخاب ميشود و اثر پارامترهاي مختلف روي آن موردمطالعه قرار ميگيرد نتايج نشان ميدهند كه براي مقاومت بهعنوان يك پارامتر تأثيرگذار ميتوان مقدار بهينهاي در نظر گرفت ازآنجاييكه مقاومت الكتريكي نميتواند از يك مقدار كمتر شود و به دليل اتصال كوتاه شدن دو سر الكترود نميتواند از يك حدي بيشتر شود بنابراين انتخاب يك مقاومت بهينه با بيشينه انرژي الكتريكي امري اجتنابناپذير است كلمات كليدي برداشت انرژي الكتريكي مواد آگزتيك وصله پيزوالكتريك تحليل مودال
چكيده انگليسي :
87 Energy harvesting from auxetic materials with piezoelectric patches using finite element method Zahra Khalili Parizi z khalili@me iut ac ir Date of Submission Department of Mechanical Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree M Sc Language FarsiSupervisor Saeed Ziaei Rad szrad@cc iut ac irAbstractThis thesis develops an auxetic negative Poisson s ratio piezoelectric energy harvester APEH to increasethe power output when connecting to an excitation harmonic load The APEH consists of a piezoelectricelement bonded to an auxetic substrate The auxetic substrate concentrates the stress and strain into thepiezoelectric element s region and introduces auxetic behaviour in the piezoelectric element both of whichincrease the electric power output A finite element model was developed to optimise the design and verifythe mechanism of the power increase Seven auxetic structure designed and characterised Their performancewas compared with each other to recognize suitable structure which has maximum power output Resultsshow that S shape structure predicts maximum power output when the APEHs excited by sinusoidal strainspeakto peak of 0 02 mm at the frequency of 100 Hz Effect of different parameters such as the thickness ofsubstrate and piezoelectric patch load resistance amplitude of excitation etc are investigated on the valuesof the energy harvesting of auxetic structure The obtained results illustrate that increasing the thickness ofauxetic substrate and piezoelectric patch increase and decrease the power output of auxetic plate respectively Keywords auxetic piezoelectric energy harvester Finite element model S shape structure
استاد راهنما :
سعيد ضيائي راد
استاد مشاور :
رضا تيكني، نيما نوري
استاد داور :
حميدرضا ميردامادي، حسن نحوي
