حامد مومنی خبیصی

در دهه های گذشته کاربرد پیزوالکتریک برای کاهش ارتعاشات و کنترل فعال سازه ها رو به افزایش بوده است. دو ویژگی اصلی این ماده هوشمند، اثر مستقیم و وارون می باشد که تبدیلی بین کارمایه های الکتریکی و مکانیکی هست. این ویژگی ها به دلیل وجود ذره های باردار با توانایی قطبی شدن و ساختار بلوری نامتقارن ماده ی پیزوالکتریک می باشد. اثر مستقیم، توانایی تولید شارژ الکتریکی متناسب با نیروی خارجی است. در برابر آن، بر پایه ی اثر وارون، می توان با وارد کردن یک میدان الکتریکی، در ماده ی پیزوالکتریک تغییر شکل ایجاد نمود. سیستم دیسک و پره یک نوع سیستم دورانی است که در موتور توربین و کشتی استفاده می شود و زمانی که طراحی و ساخت آن به صورت ایده آل انجام شود سیستم به صورت تقارن دایره ای است که در آن تمام پره ها یکسان هستند که در این حالت سیستم میزان نامیده می شود. اما در حالت واقعی تفاوت های اندکی بین خواص پره ها وجود دارد که سیستم را نامیزان می کند. وجود نامیزانی اندک در سیستم می تواند پاسخ سیستم را به میزان قابل توجهی افزایش دهد. از این رو لازم است ماکزیمم پاسخ کاهش یابد. به همین دلیل در این پژوهش از پیزوالکتریک برای کاهش پاسخ ارتعاشی سیستم دیسک و پره نامیزان استفاده شده است. برای این منظور یک مدل مناسب انتخاب شده و معادلات حرکت آن استخراج می شوند. سپس معادلات با برنامه نویسی در محیط نرم افزار MATLAB حل شده و پاسخ سیستم برای حالتی که پیزوالکتریک وجود ندارد و حالتی که پیزوالکتریک وجود دارد محاسبه شده و پاسخ ها با یکدیگر مقایسه می شوند تا تاثیر استفاده از پیزوالکتریک بر کاهش پاسخ سیستم مشخص گردد.