مدل سازی تاثیر نوفه صدا بر روی یک تیرک پیزوالکتریک برای جمع آوری انرژی

در این مقاله یک تیرک پیزوالکتریک برای دریافت انرژی صوتی در محیط واقعی طراحی شده است. انرژی دریافتی الکتریکی از این تیرک می‌تواند در باطری ذخیره شده یا مستقیما توسط مدارهای الکتریکی مورد استفاده قرار گیرد. از دو تیرک مسی و پیزوالکتریک شامل پلی ‌وینیلیدن فلوراید که در آن طول لایه پیزوالکتریک کوتاه‌تر است و در نقطه بهینه تیرک مسی قرار دارد، در این شبیه‌سازی استفاده شده است. توان صوت 100 دسی‌بل بلندگو[i] در یک اتاق 1 متر مکعبی با درنظر گرفتن وجود هوا در محیط به تیرک در وسط اتاق اعمال شده است. با ساخت تیرک در طول 7.8 سانتی‌متری، فرکانس خمشی اول تیرک به نزدیکی 100 هرتز می‌رسد با تحریک تیرک در این فرکانس خمشی اثر نوفه به حداکثر مقدار خود می‌رسد و در نهایت منجر به تولید ولتاژ حدود 70 میلی‌ولتی می‌گردد.

Modeling the effect of noise on a piezoelectric beam to energy harvesting

In this paper, a piezoelectric beam is designed to receive sound energy in a real environment. The electrical energy received from this beam can be stored in a battery or used directly by electrical circuits. The use of two simulations of copper and piezoelectric beams, including polyvinylidine fluoride, in which the length of the piezoelectric layer is shorter and located at the optimal point of the copper beam, are used in this simulation. The 100 dB speaker sound power is applied in a 1 cubic meter room considering the presence of air in the environment to the pole in the middle of the room. By making the beam 7.8 cm long, the first bending frequency of the beam reaches close to 100 Hz. By stimulating the beam at this bending frequency, the noise effect reaches its maximum value and eventually leads to the production of a voltage of about 70 mV.