پديدة پيزوالكتريك، برداشت انرژي و معرفي ماژول مربوطه در نرم افزار كامسول مالتي فيزيكس

پديده پيزوالكتريك عبارت است از توانايي تبديل نيروهاي مكانيكي به الكتريسيته كه در برخي از سراميك ها ديده مي شود. در اين مقاله پس از معرفي پديده پيزوالكتريك، كاربردهاي متنوعي از آن ارائه مي شود. چون استفاده از انواع انرژي جهت كاهش فشار موجود بر منابع سنتي انرژي نظير سوخت هاي فسيلي در اولويت تحقيقاتي و عملياتي قرار دارد، رويكرد برداشت انرژي از سيستم هاي متنوع توسط پديده پيزوالكتريك مورد توجه است. اين برداشت انرژي مي تواند از انواع منابع ارتعاشي با فركانس هاي مختلف صورت گيرد. شبيه سازي هاي كامپيوتري روش مناسبي براي كمك به طراحي هاي مختلف هستند. نرم افزار كامسول، كه بر اساس حل معادلات ديفرانسيل حاكم بر سيستم ها به روش اجزاي محدود عمل مي كند، داراي ماژولي جهت شبيه سازي سيستم هاي پيزوالكتريك است. در اين مطالعه اين ماژول بعد از معرفي كلي نرم افزار كامسول به صورت جزئي بررسي مي شود. تير يك سر گيرداري از جنس ماده پيزوالكتريك شبيه سازي و تاثير تغييرات فركانس و بار الكتريكي در كاركرد آن بررسي شده است. نتايج نشان مي دهد كه ميزان ولتاژ و توان الكتريكي قابل حصول از ارتعاشات وارد بر يك ماده پيزوالكتريك به ميزان فركانس ارتعاش بستگي دارد. بيشينه برداشت انرژي الكتريكي نزديكي فركانس تشديد رخ مي دهد. از اين پديده در كاربردهاي صنعتي و پزشكي استفاده مي شود.