برداشت انرژي پيزوالكتريك از تير هاي تابعي مدرج با استفاده از تئوري هاي تغيير شكل برشي اصلاح شده

در مقاله‌ي حاضر به بررسي برداشت انرژي از تير هاي ناهمگن با لايه پيزوالكتريك با استفاده از تئوري‌هاي اصلاح شده پرداخته شده است. شرايط مرزي‌ كلاسيك متفاوتي كه تركيب حالات مختلف گيردار، آزاد و ساده مي‌باشد براي تير لحاظ شده است. خواص سازه پايه بصورت تواني در راستاي ضخامت تغيير مي‌كند به طوريكه با تغيير پارامتر تواني درصد‌هاي حجمي متفاوتي از سراميك و فلز در مدلسازي لحاظ مي‌گردد. با استفاده از يك فرمولاسيون عمومي، مدل‌هاي تير مختلفي از قبيل اويلر- برنولي، نمايي، مثلثاتي، هايپربوليكي و مرتبه پنج درنظرگرفته شده است. مدل‌هاي اصلاح شده مورد استفاده در اين پژوهش قادر به لحاظ كردن اينرسي‌هاي دوراني و تغيير شكل‌هاي برشي عرضي مي‌باشند. ارتعاشات سازه متاثر از تحريك هارمونيك پايه مي‌‌باشد و همچنين دو نوع دمپينگ سازه‌اي و لزج براي تير مدلسازي شده است. با استفاده از بسط مودال، جابجايي عرضي تير ناشي از تحريك بدست مي‌آيد و سپس توان، جريان و ولتاژ خروجي محاسبه مي‌شود. در قسمت تحليل به بررسي تاثير پارامترهاي مختلف بر مشخصات ارتعاشي و برداشت انرژي سيستم بررسي مي‌شود.