شماره راهنما :
124 گلپايگان
پديد آورنده :
براتي، اميرحسين
عنوان :
تحليل وابسته به ابعاد مكانيكي الكتريكي ميكروسازههاي گردآورنده انرژي
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
66ص.: مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
مهدي مجاهدي
توصيفگر ها :
ميكروتير , تئوري كوپل تنش اصلاحي , گردآوري انرژي , المان پيزوالكتريك
تاريخ ورود اطلاعات :
1400/11/19
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
دانشكده :
فني مهندسي گلپايگان
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1400/11/19
چكيده فارسي :
چكيده
در پژوهش حاضر بر اساس نظريه وابسته به ابعاد، تحليلي بر رفتار يك ميكروگردآورنده انرژي پيزوالكتريك متصل به يك جرم گواه انجام شده است. فرمولبندي بر طبق تئوري كوپل تنش اصلاحي نوشته شده و مدلسازي ميكروتير يكسردرگير به انضمام لايه پيزوالكتريك با استفاده از تئوري تير اولر برنولي صورت گرفته و معادلات حاكم برپايه اصل هميلتون تعميم يافته نوشته شده اند. در روش تحليلي پاسخ ارتعاشي سيستم به تحريك اوليه با استفاده از روش گالركين و روش جمع مود بدست ميآيد. بدين منظور و با توجه به اتصال يكلايه پيزوالكتريك به ميكروتير لازم است شكلمودهاي دقيق تير با استفاده از روش رايلي محاسبه گردند. تعيين ولتاژ خروجي سيستم از طريق حل معادلات ارتعاشي كوپل امكان پذير است. بدين منظور از روش جمع مود و با توجه به شكلمودهاي تعيين شده براي محاسبه ولتاژ استفاده ميشود. نتايج حاصل از حل معادلات در دوحالت يكمود و چندمود استخراج شده و با هم مقايسه شدهاند. در اين نتايج مشخص شده است كه ولتاژ خروجي در مقابل افزايش شتاب پايه سيستم افزايش مييابد و اين نتيجه در برابر افزايش مقدار جرم گواه، ثابت پيزوالكتريك و مقاومت الكتريكي سيستم نيز صادق است. در حالي كه ولتاژ خروجي سيستم نسبت به افزايش مقدار ثابت ديالكتريك، ضريب ميرايي كاهش مييابد.
چكيده انگليسي :
Abstract
Micro-scale piezoelectric unimorph beams with attached proof masses are the most prevalent structures in MEMS-based energy harvesters considering micro fabrication and natural frequency limitations. In this study a linear model of a one-clamped micro harvester attached to a proof mass is investigated. The governing linear coupled electromechanical partial differential equations of motion are determined by Hamilton’s principle. An analytical approach is used to gain the vibrating response of system based on Galerkin method. According to that approach it is necessary to drive the exact mode shapes of microbeam by riely method. Output voltage of system will be drived by solving coupled electromechanical partial differential equations. Resutls have been compared in one-mode and N-mode forms. Results confirm that as accelerates magnitude goes bigger, the output voltage goes higher. For piezoelectric tensor, Resistance magnitude results will be the same. While it is opposite for di-electric constant and damping coefficient
استاد راهنما :
مهدي مجاهدي
