عنوان

برداشت انرژی با استفاده از مواد پیزوالکتریک متصل به سازه های شناور

Number

‭۱۴۹۸۲پ‬

.Language of Text, Soundtrack etc

per

Title Proper

برداشت انرژی با استفاده از مواد پیزوالکتریک متصل به سازه های شناور

First Statement of Responsibility

/مهران زایر

Name of Publisher, Distributor, etc.

: پردیس

Date of Publication, Distribution, etc.

، ‮‭۱۳۹۴‬

Text of Note

چاپی

Dissertation or thesis details and type of degree

کارشناسی ارشد

Discipline of degree

مهندسی مکانیک گرایش طراحی کاربردی

Date of degree

‮‭۱۳۹۴/۱۱/۲۸‬

Body granting the degree

تبریز

Text of Note

انرژی امواج اقیانوس‌صها که قابل تبدیل به انرژی الکتریکی می‌صباشند، از جمله مهمترین منابع انرژی‌صهای نو محسوب می‌صشود .اخیرا، برداشت انرژی از پیزوالکتریک متصل به اجسام شناور توسعه یافته است .از نظر تکنولوژی و علمی، اجسام شناور متصل به کف دریاهای کم عمق، توسط محققین مختلف در حوزه‌صهای متفاوت مورد بررسی است .برداشت کننده‌صهای میکرو انرژی بر اساس ارتعاش مکانیکی، کشش و فشار مکانیکی، نور آفتاب و یا نور اتاق است که می‌صتوانند در سطح میلی وات یا میکرو وات توان تولید کنند .نیاز به تأمین انرژی مدارهای کم مصرف الکترونیکی نظیر سنسورها و سیستم‌صهای بی‌صسیم در سال‌صهای اخیر مورد توجه محققان زیادی قرار گرفته است .وزن زیاد، عمر محدود باتری‌صها و همچنین مشکل تعویض آنها، دلایل اصلی برای برداشت انرژی الکتریکی از منابع انرژی محیطی است .در میان منابع مختلف انرژی محیطی، ارتعاشات مکانیکی به دلیل در دسترس بودن، رواج زیادی پیدا کرده است .از بین روشهای گوناگون برداشت انرژی از ارتعاشات محیطی، روش پیزوالکتریک به دلیل داشتن تأثیرات مساعد کوپل الکتریکی-مکانیکی از روش‌صهای خوب برداشت انرژی است .متداول‌ترین وسیله برداشتکننده انرژی از ارتعاشات، تیر یکسرگیردار با یک یا چند لایه پیزوالکتریک است .بدین منظور در سال‌صهای اخیر، مولدصهای تبدیل انرژی ارتعاشی به الکتریکی در برداشت انرژی از موج اقیانوس به طور گسترده‌صای مورد مطالعه قرار گرفته است که نمونه‌صهای اولیه در رابطه با دستگاه‌صهای برداشت انرژی که براساس پیزوالکتریک هستند، در اجسام شناور استفاده شده‌صاند و باتوجه به اندازه‌صی این عناصر، می توانند ده‌صها وات توان در سیستم‌صهای بزرگ شناوری تولید کنند .در این پایان‌صنامه، با متصل کردن تیر پیزوالکتریکی به استوانه‌صی شناور با ابعاد کوچک که می‌صتواند بک نوآوری محسوب شود، برای تولید انرژی الکتریکی از ارتعاشات تیر یکسرگیردار مستطیلی اویلر-برنولی با دولایه‌صی پیزوالکتریک متصل به استوانه‌صی شناور و تحریک پایه، با استفاده از روش پارامترهای توزیع شده، مورد بررسی قرار گرفته شده است .در ابتدا، معادلات حرکت سیستم به صورت تحلیلی به دست آمده و فرکانس‌صهای طبیعی سیستم محاسبه می‌صشود .با فرض کوچک بودن ابعاد شناور و تیر پیزوالکتریکی و کابل‌صهای مهاری، سعی بر این بوده است که بتوان به یک ولتاژ قابل استفاده دست یافت .بدین منظور پس از مدل‌صسازی و شبیه سازی کامپبوتری در‮‭MATLAB‬ ، پاسخ‌صهای دینامیکی و طیف‌صهای فرکانسی استخراج گردیده و اعتبارسنجی توسط تست تجربی نشان داده شده است .

Text of Note

Since the energy of ocean waves which can be converted to electrical energy, is an important source of new energy. Recently, piezoelectric energy harvesting from connected to floaters developed. In terms of technology and science, floating objects attached to the bottom of shallow seas, by different researchers has been studied in different industrial fields. Micro energy harvesting technology is based on mechanical vibration, mechanical stress and strain, sun light or room light which can generate mW or W level power. In recent years, the need for low power electronic circuits like sensors and wireless systems has been considered by many researchers. Excessive weight, limited lifetime of the batteries and also the problem of replacing them, are the main reasons for harvesting energy from ambient vibrations. Among the various sources of environmental energy, mechanical vibrations have gained in popularity due to their availability. Between the different methods of ambient vibration energy harvesting, piezoelectric method, is one of the good ways to harvest energy due to the favorable effects of electromechanical coupling. The most common means of harvesting energy from vibrations is a cantilevered beam with one or more piezoelectric layers. For this reason, generators convert vibration energy into electricity for harvesting energy from ocean waves is studied widely that prototypes in connection with energy harvesting devices based on piezoelectric, are used on floating objects that can be producted tens of watts in great floating systems. In this thesis, by connecting the piezoelectric layer of floating beam with a small-scale, that can be innovations. Electrical energy harvesting from Euler-Bernoulli rectangular cantilevered unimorph beam with two layer piezoelectric by base excitation using distributed parameter method has been considered. First, equations of motion are analytically obtained and system's natural frequencies are calculated. For this purpose, after modeling and simulation in MATLAB, dynamic response and frequency spectrum derived and validated by experimental testing

زایر، مهران

اتفاق، میرمحمد، استاد راهنما

حسن نژاد، رضا، استاد مشاور

Public note

سیاه و سفید

نمایه‌سازی قبلی