تحليل و بهينه‌سازي تير تركيبي جاذب ارتعاشات و برداشت‌كننده انرژي با لايه مگنتو‌الكترو الاستيك

به كارگيري يك جاذب ارتعاشي كه بتواند ارتعاشات سازه را به حداقل برساند و در عين حال به عنوان برداشت‌كننده‌ي انرژي نيز مورد استفاده قرار گيرد بسيار مورد توجه بوده است. در پژوهش حاضر از يك تير پيوسته حاوي لايه‌اي از مواد هوشمند مگنتوالكتروالاستيك به عنوان جاذب ديناميكي استفاده شده است. اين جاذب با داشتن مواد داراي خاصيت پيزوالكتريك و پيزومغناطيس توامان هم به كاهش ارتعاشات سيستم يك درجه آزادي كمك كرده و هم از آن انرژي برداشت مي‌كند. بهترين عملكرد اين جاذب در فركانس تشديد اتفاق خواهد افتاد. با در نظر گرفتن يك نيروي تحريك هارمونيك اعمالي به سيستم اصلي، معادلات كلي جاذب استخراج گرديد و تأثير پارامترهاي مختلف تير بر برداشت انرژي مورد بررسي قرار گرفت. به كمك روش بهينه‌سازي و استفاده از الگوريتم ژنتيك مقادير مناسب براي رسيدن به هر دو هدف به دست آمد. براي يافتن تابع هزينه از روش تجربي سطح پاسخ استفاده شد. بررسي‌ها در سه مود اول تير انجام گرفت و مشخص شد كه مودهاي بعدي تأثير چنداني در توان توليد شده ندارند. بيشترين ميزان برداشت انرژي در مود اول و در محدوده‌ي فركانسي 10 تا 40 هرتز اتفاق افتاده و ميزان ارتعاشات سازه اصلي نيز حدود 65 درصد كاهش يافت.