تحلیل عددی برداشت انرژی از یک ایرفویل تحت تحریک همزمان پایه و جریان با مدل‌سازی غیر خطی

محورهای موضوعی : یافته های نوین کاربردی و محاسباتی در سیستم های مکانیکی

سید مصطفی میرطبایی ¹ , علی کارگزارفرد ²

1 - دکتری مهندسی مکانیک، مرکز پژوهشی و صنعتی دانشگاه افسری امام علی(ع)، تهران، ایران.
2 - کارشناسی ارشد مهندسی مکانیک، دانشگاه صنعتی شاهرود، شاهرود، ایران.

تاریخ دریافت : 1402/03/22 تاریخ پذیرش : 1402/06/04 تاریخ انتشار : 1402/06/01

کلید واژه: برداشت انرژی, تحریکات همزمان, ارتعاشات غیرخطی, رزونانس داخلی, پیزوالکتریک,

چکیده مقاله :

در تحقیق حاضر، به مطالعه مدل‌سازی غیرخطی و تحلیل ارتعاشات یک ایرفول به‌منظور بررسی پتانسیل جاذب‌های برداشت انرژی پیزوالکتریک تحت تحریک‌های هم‌زمان پایه و جریان پرداخته شده است. بدین‌منظور ابتدا یک ایرفول تحت تحریک‌های هم‌زمان پایه و جریان، به‌صورت یک سیستم دو درجه آزادی غیرخطی با جابجایی عمودی و پیچشی قرار گرفته و معادلات مربوط به آن استخراج شده است. سپس سفتی‌های غیرخطی در جهت عمودی (غوطه‌وری) و سفتی‌های خطی و غیرخطی پیچشی به‌طور هم‌زمان مورد بررسی قرار گرفته و به مدل سیستم اضافه شده است. در ادامه یک جاذب برداشت انرژی پیزوالکتریک به این سیستم دو درجه آزادی غیرخطی متصل شده‌ است. هم‌چنین برای بررسی پاسخ‌های ارتعاشی و رزونانسی غیرخطی سیستم از روش‌های تئوری اغتشاشات و یا روش‌های عددی در تحلیل سیستم استفاده شده است. در نهایت پاسخ‌های سیستم استخراج و تاثیر پارامترهای مختلف فیزیکی بر روی آن مورد بررسی قرار گرفته است. میزان ولتاژ به دست آمده در این روش نسبت به حالتی که تنها از ترم‌های خطی استفاده می‌شد تغییرات حدود %10 را به ما نشان می‌دهد و همچنین میزان تاثیر تغییرات دامنه در این حالت افزایش چشم گیری داشته است.