Numerical Modelling of Piezoelectric Based Energy Harvesting from The Bridge Structure

Authors : Alper POLAT, Kouider BENDINE

Pages : 130-139

Doi:10.29132/ijpas.796480

View : 18 | Download : 14

Publication Date : 2020-12-31

Article Type : Research Paper

Abstract :Köprüler, dengesizlik ve titreşimlere neden olabilecek çeşitli harici yüklere maruz kalabilirler. İyi tarafından bakıldığında, bu tür titreşimler sınırsız bir enerji kaynağı olabilir ve köprüleri izlemek için kullanılan cihazlara güç sağlayabilirler. Mekanik titreşimler, genellikle piezoelektrik tabanlı enerji hasadı olarak bilinen bir işlem olan doğrudan piezoelektrik etkisinden yararlanılarak elektrik enerjisine dönüştürülür. Bu çalışmada bir köprüdeki piezoelektrik enerji kazanımı incelendi. Piezoelektrik enerji toplayıcıları yerleştirilen köprünün bir modeli ANSYS APDL kullanılarak oluşturuldu. Zaman ve frekans bölgelerinde farklı hareketli yüklere sahip çeşitli senaryolar incelendi. Ayrıca, toplayıcıların pozisyonlarının etkisi de araştırıldı. Elde edilen sonuçlar, köprü sistemlerinden titreşim enerjisinin toplanmasının umut verici bir enerji kaynağı olduğunu gösterdi. Ayrıca toplayıcıların maksimum mod şekil genliğine yakın yerleştirilmesi ve hareketli yüklerin doğal frekanslarının toplayıcıların doğal frekansına uyacak şekilde tasarlanması durumunda daha faydalı olabileceğini gösterdi.
Keywords : Energy harvesting, Piezoelectric, Vibration, Bridge, Numerical modelling