بررسی تجربی و عددی اثر کاهش عرض بر توان خروجی تیر برداشت کننده انرژی پیزوالکتریک

با توجه به این که منابع انرژی جهان رو به کاهش است برداشت انرژی رایگان از محیط پیرامون اهمیت و جایگاه خاصی پیدا کرده است. از مهمترین روش های برداشت انرژی از ارتعاشات محیطی برداشت انرژی از مواد پیزوالکتریک می باشد و اخیرا محققان بر روی بهینه سازی این نوع برداشت کننده های انرژی متمرکز شده اند. در این مقاله به بررسی تجربی و عددی اثر کاهش عرض تیر بر میزان برداشت انرژی از تیر یکسرگیردار حامل پیزوالکتریکی که حرکت هارمونیک دارد، پرداخته شده است. در این پژوهش از یکی از جدیدترین مواد پیزوالکتریک بنام EAPap سلولزی استفاده شده است. در ابتدا یک تیر با عرض ثابت مورد بررسی قرار گرفته است و سپس دو تیر که عرض هر کدام نصف عرض تیر اولیه می باشند با همان شرایط مرزی به حالات موازی و سری مورد تحلیل واقع شده اند و در مرحله بعدی تیر واحد را به سه قسمت مساوی تقسیم کرده و حالات سری و موازی این تیرها مورد بررسی قرار گرفته اند و نتایج با داده های آزمایشگاهی مقایسه شده اند. ملاحظه می شود که اگر عرض یک تیر را به چند قسمت مساوی تقسیم کرده و چند تیر با عرض کمتر ایجاد شود و بصورت سری به یکدیگر متصل گردند، میزان برداشت انرژی در این حالت از تیر واحد اولیه به طور قابل توجهی بیشتر خواهد بود.