بررسی اثر فلکسوالکتریسیته در برداشت انرژی تیر اویلربرنولی با درنظرگیری تغییرشکل محوری

فلکسوالکتریسیته کوپل بین قطبش و گرادیان کرنش است. این پدیده یک اثر فراگیر در همه مواد با هر تقارن است کهپی بردن به آن به چند دهه قبل برمی گردد. با این وجود، بررس و مطالعات فلکسوالکتریسیته در جامدات به علت مقدارکم ظاهری این اثر در نمونه های حجیم نادر است. با توسعه تکنولوژی مقیاس نانو، علاقه به فلکسوالکتریسیته تجدید شدهاست؛ زیرا گرادیان کرنش بزرگ، اغلب در مقیاس نانو آشکار می گردد که منجر به اثر فلکسوالکتریک قوی می شود. یکی ازکاربردهای جذاب پیزوالکتریسیته برداشت انرژی از ارتعاشات مکانیک محیط به منظور توان دهی به وسایل میکرو و نانومی باشد. با این وجود، پیزوالکتریسیته تنها به مواد خاص و مشخص محدود و به شدت متا ثر از دما می باشد که اینمحدودیت ها در فلکسوالکتریسیته وجود ندارد. در مقاله حاضر، مدل تحلیل تیر اویلر برنولی شامل اثار فلکسوالکتریک وتغییر شکل محوری برای بردشت گر انرژی تیر یکسر درگیر تحت تحریک هارمونیک پایه توسعه داده می شود. معادلاتحاکم با استفاده از اصل هامیلتون استخراج می گردد. امکان استفاده از پدیده فلکسوالکتریسیته برای برداشت انرژی، اثراندازه و اثر ضریب فلکسوالکتریک متناسب با تغییر شکل محوری از موارد مورد بررسی در پژوهش حاضر است. نتایج حاکیاز امکان استفاده مناسب از این پدیده به خصوص در مقیاس نانو است. این اثر در ارتباط قوی با اندازه می باشد؛ و این نکتهدریافت می شود که چگالی توان خروج به طور قابل توجه با کاهش اندازه ضخامت تیر از میکرو به نانو افزایش می یابد.همچنین اثر در نظرگیری تغییر شکل محوری بررسی می گردد.

کلیدواژه ها:

فلکسوالکتریسیته ، بردادت انرژی ، کوپلینگ الکترومکانیک ، تیوری تیر اویلر برنول ، تغییر دکل محوری