Geri Dön

Analysis of a cantilever beam type vibration energy harvester with a lever mechanism

Ankanstre tipi titreşim kaldıraç mekanizmalı enerji depolayıcısı analizi

  1. Tez No: 656448
  2. Yazar: ŞEYDA ERTARLA
  3. Danışmanlar: DOÇ. DR. NEZİH TOPALOĞLU
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2019
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Yeditepe Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 104

Özet

Bu makale, piezoelektrik tabanlı ankastre kiriş tipi titreşim enerjili depolama makinelerinin enerji depolama verimliliğine odaklanmaktadır. Amaç, kiriş boyunca eksenel gerilimi homojenize ederek verimliliği artırmaktır. Bu amaçla, basit bir ankastre mekanizması ile kirişe bir karşı kütle tutturulur. Bu şekilde, kiriş üzerine, uç kütlenin eylemsizlik kuvvetinin tersi yönde bir eylemsizlik kuvveti uygulanır ve böylece saf momente yakın bir yükleme elde edilir. Bu yapı iki yöntemle incelenir; detaylı bir analitik model ve sayısal model oluşturulmuştur. Analitik model ve sonlu eleman analizi, iki tasarım parametresinin, karşı ve uç kütlelerinin oranına ve kaldıraç kiriş uzunluğu oranına dayalı olarak verimlilik üzerindeki etkisini değerlendirmek için kullanılır. Her iki yöntem için modal analiz ve harmonik yanıt analizi yapılır ve birbirleriyle karşılaştırılır. Elde edilen sonuçlar, standart bir kaldıraç kirişteki gerinim dağılımı ile karşılaştırılır. Önerilen yöntem sayesinde verimliliğin arttığı gösterilmiştir. Analitik çalışma sonucunda 0.53 ve üzeri gerinim dağılımı elde edilmiştir. Test sonucunda da farklı kütle ve kaldıraç oranlarıyla oynanılarak, belirli bir frekans aralığında 0.74 üzerinde gerinim dağılımları elde edilmiştir.

Özet (Çeviri)

This thesis focuses on the energy harvesting efficiency of piezoelectric-based cantilever beam type vibration energy harvesters. The aim is to increase efficiency by homogenizing the axial stress along the beam. For this purpose, a counter mass is attached to the beam via a simple lever mechanism. This way, an inertial force is applied on the beam, having a direction opposite of the inertia force of the tip mass, thereby obtaining a loading close to pure moment. This structure is investigated in two methods; a detailed analytical model and numerical model are constructed. The analytical model and finite element analysis are used to assess the effect of two design parameters on efficiency, which are ratio of counter and tip masses, and lever beam length ratio. Modal analysis and harmonic response analyses are performed for both methods and compared with each other. The obtained results are compared with the strain distribution in a standard cantilever beam. It is shown that efficiency increases by means of the proposed method. As a result of analytical work, strain distribution greater than 0.53 was obtained. As a result of the test, strain distributions over 0.74 were obtained in a certain frequency bandwidth by altering with different mass and leverage ratios.

Benzer Tezler

  1. Advanced concepts of piezoelectric patch-based energy harvesting and locally resonant bandgap formation in thin plates

    Pirometredeki piezoelektrik yama tabanlı enerji toplama ve lokal rezonant bandgap oluşumunun ileri kavramları

    AMIRREZA AGHAKHANI

    Doktora

    İngilizce

    İngilizce

    2018

    Makine MühendisliğiKoç Üniversitesi

    Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Assoc. Prof. Dr. IPEK BASDOGAN

  2. Dinamik absorberlerle titreşim kontrolu

    Başlık çevirisi yok

    M.ALAEDDİN ARPACI

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    1984

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    PROF. DR. MUSTAFA SAVCI

  3. Structural analysis of wind turbine blades due to thrust force and the use of blade element-momentum method

    Rüzgâr türbin kanatlarının itme kuvveti etkisi altında yapısal analizi ve kanat elemanı-momentum yönteminin kullanımı

    ALBARA EMAD ABDULRAHEEM SALEM

    Yüksek Lisans

    İngilizce

    İngilizce

    2019

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi ve Deniz Teknoloji Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    Prof. Dr. SERDAR BEJİ

  4. Fonksiyonel derecelendirilmiş ile tabakalı kompozit kirişlerin dinamik, stabilite ve statik analizleri

    Dynamic, stability and static analyses of functionally graded and layered composite beams

    OKAN KIRLANGIÇ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Mühendislik BilimleriBursa Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ŞEREF DOĞUŞCAN AKBAŞ

  5. Kiriş destekli plak yapılarının serbest titreşimlerinin teorik ve sonlu eleman yöntemiyle analizi

    Theoretical and numerical modal analyses of beam supported plates

    FULDE GÜNDÜZ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2024

    Makine Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Makine Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. ADİL YÜCEL