یازدهمین همایش بین المللی سواحل، بنادر و سازه های دریایی
3 لغایت 5 آذر ماه 1393
هتل المپیک - تهران شعار همایش: "نواحی ساحلی، فرصتها و چالشها"
|
مهلت ارسال چکیده مبسوط |
20 مرداد 1393 |
مهلت ثبت نام در همایش |
1 آذر 1393 |
ارزیابی چکیده مقالات و اعلام اسامی مقالات پذیرفته شده |
8 شهریور 1393 |
تاریخ برگزاری همایش |
3 لغایت 5 آذر 1393 |
در دنیای امروز، انرژی به یکی از مهمترین ارکان در زندگی روزمره تبدیل شده و برای تولید انرژی هر روزه روش های نوینی ابداع میشه. در این بین مواد پیزوالکتریک با داشتن قابلیت تبدیل نیروی مکانیکی به انرژی الکتریکی از اهمیت بالایی برخوردار هستند که مطمئنا در آینده بیشتر از آنها خواهید شنید. در این پست به چندین ایده که برای تولید برق از مواد پیزوالکتریک ارائه شده، اشاره می شود.
برقصید تا دنیا را نجات دهید!!!
این شعار یکی از کلوب های لندن است که در حدود 60% از انرژی مورد نیاز خود را از پیزوژنراتورهای نصب شده در زیر استیج تولید می کند. جالب است که در ایران مکان های پر رفت و آمد بسیاری همانند پاساژها و فروشگاه های بزرگ هستند که می توانند از این فناوری برای تولید انرژی مورد نیازشان بهره ببرند.
اجرای کنترل ارتعاشات به کمک مدار شانت پیزوالکتریک در نرم افزار انسیس مرهون وجود قابلیت میدان های کوپله می باشد. تحلیل میدان های کوپله، تاثیرات متقابل دو یا چندین میدان مختلف بر روی هم را مورد بررسی قرار می دهد. تحلیل پیزوالکتریک، تقابلی میان میدان مکانیکی و الکتریکی(البته به طور کل مواد پیزوالکتریک قابلیت کوپله بین میدان های الکتریکی، گرمایی و مکانیکی دارا می باشند) ایجاد می کند و قادر است تا ولتاژ حاصل از جابجایی وارده و یا باالعکس را محاسبه نماید.
المان های مورد استفاده برای مدلسازی پیزوالکتریک در انسیس
تحلیل های ممکن برای پیزوالکتریک(که فقط در انسیس مکانیکال و مولتی فیزیک ممکن است) عبارتند از استاتیک، مودال، هارمونیک، و گذرا. برای تحلیل پیزوالکتریک بایستی یکی از المان های زیر انتخاب شوند.
PLANE13 |
KEYOPT(1) = 7 coupled-field quadrilateral solid |
SOLID5 |
KEYOPT(1) = 0 or 3 coupled-field brick |
SOLID98 |
KEYOPT(1) = 0 or 3 coupled-field tetrahedron |
PLANE223 |
KEYOPT(1) = 1001, coupled-field 8-node quadrilateral |
SOLID226 |
KEYOPT(1) = 1001, coupled-field 20-node brick |
SOLID227 |
KEYOPT(1) = 1001, coupled-field 10-node tetrahedron |
تنظیمات KEYOPT موجب فعال شدن درجات آزادی پیزوالکتریک می شوند(جابجایی و ولتاژ). برای المان های SOLID5 و SOLID98، KEYOPT(1)=3 فقط تنظیمات پیزوالکتریک را فعال می کند. کنترل تنظیمات حل برای پیزوالکتریک به صورت خودکار نمی باشد و بایستی با استفاده از دستور SOLCONTROL، تنظیمات مورد نظر تعیین شوند. برای تغییر شکل های بزرگ بایستی از تحلیل غیر خطی پیزوالکتریک استفاده شود.
برای تعریف ضرایب و مشخصات مکانیکی و الکتریکی پیزوالکتریک می توان علاوه بر استفاده از رابط گرافیکی نرم افزار، از دستور TB نیز استفاده نمود. المان مورد استفاده برای ساختن مدل پیزوالکتریک solid5 در نظر گرفته شده است. solid5 المان 8 نقطه ای با حداکثر شش درجه آزادی در هر نقطه است. تنظیمات موجود برای این المان به کمک دستور KEYOPT به شکل زیر قابل اعمال است.
UX, UY, UZ, TEMP, VOLT, MAG if KEYOPT (1) = 0
TEMP, VOLT, MAG if KEYOPT (1) = 1
UX, UY, UZ if KEYOPT (1) = 2
TEMP if KEYOPT (1) = 8
VOLT if KEYOPT (1) = 9
MAG if KEYOPT (1) = 10
حال می توان قطعه پیزوالکتریک را با استفاده از دستورات زیر پدید آورد.
ET,1,5 ! 8-node solid with all DOF, used for piezoceramic transducer
MP,DENS,1,7730 ! Density of piezoceramic
MP,PERX,1,8.7969E-9 ! Permittivity of piezoceramic
MP,PERY,1,8.7969E-9
MP,PERZ,1,8.7969E-9
TB,PIEZ,1 ! Piezoelectric "e" matrix of
TBDATA,3,-6.1
TBDATA,6,-6.1
TBDATA,9,15.7
TB,ANEL,1 ! Stiffness "c" matrix of piezoceramic
TBDATA,1,12.8E10,6.8E10,6.6E10
TBDATA,7,12.8E10,6.6E10
TBDATA,12,11.0E10
TBDATA,16,2.1E10
TBDATA,19,2.1E10
TBDATA,21,2.1E10
در شکل زیر یک مدل تیر مرکب آلومینیومی به همراه وصله ی پیزوالکتریک نشان داده شده است.
با تلفیق انرژی پتانسیل
الکتریکی و بسط انرژی کرنشی، انرژی
پتانسیل کل برای ماده ی پیزوالکتریک بدست می آید، که میتوان از آن، به معادلات
ساختاری پیزوالکتریک دست یافت.
توضیحات بیشتر را در ادامه مطلب بخوانید.
ادامه مطلب ...