بررسی و ارائه مدل مکانیکی به جهت نامیرا شدن ارتعاشات تیر یکسرگیردار تحت تاثیر پایه‌هارمونیک
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی ، صفحه 1-8 (8)
کد مقاله : 1064-ISAV2022 (R4)
نویسندگان
1گروه مکانیک، دانشکده فنی مهندسی.دانشگاه بوعلی سینا، همدان، ایران
2School of Mechanical Engineering, Buali Sina University, Hamedan, Iran
چکیده
در این پژوهش برای جلوگیری از میرایی نوسانات تیر یکسر گیردار، یک مکانیزم جدید پیشنهاد شده است. مکانیزم پیشنهادی، متشکل از تیر یکسرگیردار و فنر‌های تعبیه شده بر دو طرف بدنه آن است. به‌طور معمول تیر دارای وضعیت تعادل پایدار در مرکز خود بوده و در انتهای آن وزنه‌هایی به جرم متمرکز قرار گرفته است. با تنظیم مقدار جرم انتهایی و نیز فنر تعبیه شده عمود بر روی بدنه تیر، نقطه تعادل مرکزی آن ناپایدار گشته و لذا تیر دائما نوسان می‌کند. نوسانات عرضی تیر عمود بر راستای شتاب گرانش زمین است. معادلات حاکم بر سیستم از معادلات لاگرانژ بدست آمده است. سپس معادلات به صورت عددی حل شده و رفتار سیستم در حالت خطی مورد بررسی قرار گرفته است. برای بدست آوردن رفتار دینامیکی سیستم، مود ارتعاشی اولین نوسان تیر مورد مطالعه قرارگرفته شده است. در راستای صحت‌سنجی یافته‌های پژوهش، مکانیزم ارتعاشی در نرم‌افزار متلب به‌طور کامل شبیه‌سازی شده است.
کلیدواژه ها
Title
Investigating and presenting a mechanical model to avoid damping cantilever beam vibrations under the influence of the harmonic base
Authors
ali oveysi sarabi, Alireza Shooshtari
Abstract
In this research, a new mechanism has been proposed to prevent damping of the cantilever beam.The proposed mechanism consists of a cantilever beam and springs installed on both sides of its body.Normally, the beam has a stable equilibrium point in vertical position and there are concentrated masses at its end.By adjusting the end mass and the spring installed perpendicular to the body of the beam, its zero equilibrium point becomes unstable and therefore the beam constantly oscillates.The transverse oscillations of the beam are perpendicular to the acceleration of the earth's gravity.The equations of the system are obtained from Lagrange's equations.Then the equations are solved numerically and the behavior of the system is investigated in linear mode. To obtain the dynamic behavior of the system, the vibration mode of the first swing of the beam has been studied.In order to verify the findings of the research, the proposed vibration mechanism has been completely simulated in MATLAB software.
Keywords
Cantilever Beam, Energy harvesting, linear vibrations, Lagrange's equations
مراجع
<p>1. Ahmad, Muhammad Masood, and Farid Ullah Khan. "Review of vibration‐based electromagnetic–piezoelectric hybrid energy harvesters." International Journal of Energy Research 45.4, 5058-5097 (2021)</p>
<p>2. Iqbal, Muhammad, et al. "Vibration‐based piezoelectric, electromagnetic, and hybrid energy harvesters for microsystems applications: A contributed review." International Journal of Energy Research 45.1, 65-102 (2021)</p>
<p>3. Wu, Nan, Bin Bao, and Quan Wang. "Review on engineering structural designs for efficient piezoelectric energy harvesting to obtain high power output." Engineering Structures 235, 112068 (2021)</p>
<p>4. Li, Zhongjie, et al. "Power Density Improvement of Piezoelectric Energy Harvesters via a Novel Hybridization Scheme with Electromagnetic Transduction." Micromachines 12.7, 803 (2021)</p>
<p>5 Yamaura S.-i., Nakajima T., Kamata Y., Sasaki T., Sekiguchi T., "Production of vibration energy harvester with impact-sliding structure using magnetostrictive fe-co-v alloy rod", Journal of Magnetism and Magnetic Materials, Vol. 514, pp. 167260 (2020)</p>
<p>6. Chen H.M., DelBalzo D.R., "Electromagnetic spring for sliding wave energy converter", in OCEANS - MTS/IEEE Washington, pp. 1-5 (2015)</p>
<p>7. Ettefagh M, Mirab H, Fathi R. Reliability Study of Energy Harvesting from Sea Waves by Piezoelectric Patches Consideraing Random JONSWAP Wave Theory. JCME, 36 (2) 21-34 (2018)</p>
<p>8. Basaran, Sinan. "Hybrid energy harvesting system under the electromagnetic induced vibrations with non-rigid ground connection." Mechanical Systems and Signal Processing 163, 108198 (2022)</p>
<p>9. Fallah, Mohsen, and Vahid Arab Maleki. "Renewable Energy Harvesting by Vortex-Induced Vibration of Bimorph Porous Beam with Piezoelectric Layer." Amirkabir Journal of Mechanical Engineering (2021).</p>
<p>10. Haghighi, Ebrahim Fatemi, Saeed Ziaei-Rad, and Hassan Nahvi. "Energy harvesting from a nonlinear magnetpiezoelectric multi-frequency converter array." Smart Materials and Structures (2021).</p>
<p>11. Borowiec, Marek. "Energy harvesting of cantilever beam system with linear and nonlinear piezoelectric model." The European Physical Journal Special Topics 224.14, 2771-2785 (2015)</p>
<p>12. Rao, Singiresu S. Vibration of continuous systems. John Wiley & Sons, 2019.</p>