The present study investigates a novel two degrees of freedom (2DOF) modeling of hybrid-bistable vibration energy harvester (VEH) considering nonlinear magnetic interaction and elastic magnifier to improve the efficiency and expand the action bandwidth. The main part of harvesting mechanism is a composite cantilever beam consists of three layers of magnetostrictive, piezoelectric and a metallic core with internal damping. Such a novel architecture generates more electrical power and operates at larger bandwidth than common piezoelectric or magnetostrictive energy harvesting systems. In the present work, a coupled 2DOF model is developed to investigate the vibration behavior and energy harvesting rate of the harvester. The harmonic balance method is used to obtain the frequency responses and then the Runge-Kutta method is utilized to calculate the dynamic responses. A parametric study is done to investigate the effects of the key features of the harvester such as magnets distances, base acceleration level and excitation frequency on the rate of electricity generation. تفاصيل المقالة

در این مطالعه گرمایش ماکروویو در اجسام جامد سه بعدی با هندسه‌‌ی استوانه‌ای به کمک روش عددی المان محدود توسط نرم افزار تجاری آباکوس تحلیل شد. در ابتدا برای صحت‌سنجی حل عددی نتایج حاصل با سایر منابع مورد مقایسه قرار گرفت. نتایج حاصل از حل عددی از تطابق خوبی با نتایج ارائه شده در دیگر منابع برخوردار بود. در این مطالعه بمنظور شناسایی بسته‌بندی مناسب جهت ارزیابی توزیع حرارت بطور یکنواخت در نمونه گندم جوانه‌زده با تحلیل المان محدود در بسته‌بندی استوانه ای با ابعادهای 32 16 ، 16 8 ، 8 4 ، 10 5، 4 2 سانتیمتری که به ترتیب (طولL شعاعR)، مدل سازی گردید. نتایج حاصل از مدل ها نشان داد استوانه با ابعاد 8 4 هندسه مناسب‌تری برای آنزیم بری در بین بسته ها دارد. مدت زمان لازم در این ابعاد جهت رسیدن بیشترین حجم نمونه به دمای 80 درجه سانتیگراد که مناسب آنزیم‌بری است، 90 ثانیه تخمین زده شد. تاثیر شرایط حرارت‌دهی پالسی و اثرات آن در بسته‌بندی نیز مورد ارزیابی قرار گرفت. در مقایسه بین شرایط حرارت‌دهی پیوسته و ناپیوسته، نتایج نشان داد هر کدام از این دو حالت دارای مزایای خاص خود است. در حرارت‌دهی پیوسته مرکز نمونه دارای دمای بیشتر و توزیع دما از یکنواختی کمتری برخوردار است. این درحالی است که در حرارت‌دهی ناپیوسته دمای بیشینه مرکز نمونه کاهش یافته و یکنواختی بیشتری در توزیع دما مشاهده می‌شود. تفاصيل المقالة