پديد آورنده :
نصيري، رامين
عنوان :
برداشت انرژي از ارتعاشات تير يك سر گيردار با وصله پيزوالكتريك تحت عبور خودرو از سرعت‌گير
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
طراحي كاربردي
محل تحصيل :
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
صفحه شمار :
چهارده، [41] ص. : مصور، جدول، نمودار
استاد راهنما :
رضا تيكني، مصطفي غيور
توصيفگر ها :
برداشت انرژي , وصله پيزوالكتريك , عبور جرم , مودهاي فرضي , سرعت گير
استاد داور :
سعيد ضيايي راد، محمد دانش
تاريخ ورود اطلاعات :
1401/03/10
رشته تحصيلي :
مهندسي مكانيك
تاريخ ويرايش اطلاعات :
1401/03/11
چكيده فارسي :
امروزه استفاده از انرژي‌هاي تلف شده از اهميت خاصي برخوردار است. در اين پژوهش ايده برداشت انرژي از عبور خودرو از سرعت گير به كمك مواد پيزوالكتريك مطرح شده است.براي اين منظور با جايگذاري تير يك‌سرگيردار درون سرعت گيركه تحت عبور خودرو توسط نيروي مغناطيسي به صورت غير تماسي تحريك مي شود، اين ايده مورد بررسي قرار گرفته است. دو وصله پيزوالكتريك به صورت متقارن روي سطح بالا و پايين تير و يك آهنرباي ثابت در انتهاي تير نصب شده‌اند. براي تحريك سيستم برداشت‌كننده انرژي در اين پژوهش نيروي مغناطيسي كه با عبور جرم متحرك از روي آهنربا در سه فاصله مختلف پس از انجام آزمايش حاصل مي‌شود، به عنوان منبع ورودي براي تحريك در نظر گرفته مي‌شود . معادلات حاكم بر سيستم از روش انرژي و با فرض اويلر - برنولي توسط روش ريلي ريتز استخراج مي‌شوند. معادلات حركت با استفاده از روش عددي و به كمك حلگر ode-45 در نرم‌افزار متلب حل مي‌گردند. براي صحت‌سنجي مدل برداشت‌كننده از آزمايش تجربي استفاده مي‌گردد و فركانس طبيعي اول و ولتاژهاي به دست آمده ميان نتايج تجربي و نظري مقايسه مي‌گردد كه اين مقايسه نشان مي‌دهد، مدل رياضي دقت بالايي در برابر نتايج تجربي دارد. در پايان نمودارهاي مربوط به ولتاژهاي برداشت-كننده در فواصل مختلف، مقاومت بهينه و نمودار توان ماكزيمم ارائه مي‌گردند. نتيجه گرديد افزايش سرعت و همچنين افزايش فاصله برداشت¬كننده از گوي متحرك، با ولتاژ برداشت شده توسط وصله¬هاي پيزوالكتريك رابطه عكس دارد.
چكيده انگليسي :
The use of wasted energy has particular importance today. In this research, the idea of energy harvesting from the vehicle passing through the speed bump using piezoelectric materials has been proposed. For this purpose, this idea has been investigated by considering the placement of a cantilever beam inside the speed bump, which is excited by non-contact magnetic force under the vehicle's passage. Two piezoelectric patches are mounted symmetrically on the top and bottom of the beam surface, and a fixed magnet at the end of the beam. The governing equations of the system are derived using the energy method by assuming the Euler-Bernoulli beam theory. The equations are discretized using the assumed modes method and are solved numerically using the ode-45 solver in MATLAB. An experimental setup is developed to validate the model. The results show that the mathematical model is highly accurate against the experimental results. Three different distances between the moving object and the magnet at the end of the beam are considered in experimental studies. Diagrams related to harvested voltages at different distances and optimum resistance are presented. It was concluded that increasing the speed and the distance of the harvester from the moving ball is inversely related to the voltage picked by the piezoelectric patches.
استاد راهنما :
رضا تيكني، مصطفي غيور
استاد داور :
سعيد ضيايي راد، محمد دانش
