برداشت انرژی ارتعاشی در سیستم آرایه‌ی تیرهای پیزومگنتوالاستیک با استفاده از تشدید ترکیبی

در پژوهش پیش‌رو ایده‌ی تحریک چندفرکانسی برای برداشت‌کننده‌ی انرژی که به صورت یک سیستم آرایه‌ی تیرها و متشکل از دو تیر یکسرگیردار پیزومگنتوالاستیک می‌باشد، مطرح شده‌است. این سیستم به صورت غیرخطی و در حالت تک‌پایداره عمل می‌کند. برای بهره‌گیری بیشتر، با توجه به غیرخطی بودن سیستم، از تشدیدهای ثانویه و ترکیبی که باعث افزایش میزان کارایی سیستم برداشت‌کننده می‌گردد، استفاده می‌شود. معادلات غیرخطی حاکم بر دو تیر که به صورت سری به یکدیگر متصل شده‌اند نیز از طریق روش موازنه‌ی مستقیم هارمونیک‌ها بدون نیاز به گسسته‌سازی حل می‌شود. در ادامه دو رویکرد مختلف و متناقض باهم در مواجهه با سیستم آرایه‌ی تیرها مورد بررسی و یک مسئله‌ی بهینه‌سازی دوهدفه جهت استفاده‌ی همزمان از این دو رویکرد تعریف می‌شود. در اولین رویکرد با فرض یکسان بودن ابعاد دو تیر میزان ولتاژ افزایش پیدا می‌کند و در رویکرد دوم به منظور افزایش پهنای فرکانسی عملکردی سیستم، ابعاد دو تیر متفاوت با یکدیگر انتخاب می‌شود. در این پژوهش با در نظر گرفتن طول تیر دوم به عنوان پارامتر بهینه‌سازی، دو رویکرد مختلف همزمان در نظر گرفته و نشان داده می‌شود که نتایج حاصل از بهینه‌سازی منجر به بهبود عملکرد سیستم برداشت‌کننده‌ی انرژی می‌گردد.