تولید انرژی از میکروتیرهای نانوکامپوزیتی هوشمند به کمک مواد پیزوالکتریک

این مقاله به مبحث تولید انرژی در تیر تقویت شده با نانولوله های کربنی هدفمند می پردازد. تیر مورد نظر تحت بارگذاری هارمونیک محوری قرار دارد و با یک لایه پیزوالکتریک پوشش داده شده است. تاثیرات اندازه با استفاده از نظریه گرادیان کرنش فرض می شود. مدول موثر یانگ تیر نانوکامپوزیتی با استفاده از قانون اختلاط به دست می آید. براساس نظریه تئوری سینوسی، روابط نهایی حرکت محاسبه می شود. با به کارگیری روش های تفاضلات مربعی و نیومارک، توان تولیدی و ناحیه ناپایداری دینامیکی میکروتیر محاسبه شده است. تاثیرات شرایط مرزی، کسر حجمی و توزیع نانولوله های کربنی، اندازه، دما و نسبت طول به ضخامت میکروتیر بر توان تولیدی و منحنی ناحیه ناپایداری دینامیکی نشان داده شده اند. دستاوردهای عددی نشان می دهد ناحیه ناپایداری دینامیکی در بسامدهای تشدید بالاتر و با افزایش کسر حجمی نانولوله های کربنی رخ داده است. علاوه بر این، توان الکتریکی تولیدشده با افزایش ضخامت لایه پیزوالکتریک بیشتر می شود.