بررسی آماری مقدار انرژی تولید شده از تیر یکسرگیردار تابعی مدرج پوشیده شده از لایه پیزوالکتریک

یکی از روش های جدید برای تامین انرژی سیستم های الکتریکی کم مصرف، استفاده از انرژی مکانیکی ارتعاشات سازه ها است. در این روش با استفاده از مبدل پیزوالکتریک، انرژی ناشی از ارتعاشات به الکتریسته تبدیل می شود. مزیت این روش عدم نیاز به تعویض یا شارژ باتری وسیله الکتریکی است. در این مقاله به بررسی برداشت انرژی توسط یک تیر یکسر گیردار ساخته شده از جنس مواد هدفمند با لایه پیزوالکتریک پرداخته شده است. مدل سازی ریاضی سیستم ارایه شده و معادلات کوپل دینامیکی ارتعاش سیستم و ولتاژ تولید شده توسط پیزو الکتریک ها استخراج می شود و سپس تاثیر پارامترهای برادشت کننده روی توان تولیدی مطالعه می شود. با توجه به وجود نامعینی در پارامترهای سیستم برداشت کننده انرژی، برای اولین بار تاثیر نامعینی ها روی مقدار انرژی تولیدشده به صورت آماری با استفاده از روش مونت- کارلو بررسی می شوند. نتایج حاکی از این است هرچند میزان توان قابل استحصال در فرکانس طبیعی اول به مراتب بیشتر از سایر فرکانس ها است ولی در حوالی فرکانس طبیعی اول تاثیر نامعینی در سیستم افزایش پیدا کرده و قابلیت اطمینان برداشت کننده کاهش پیدا می کند.