TY - JOUR ID - 1700 TI - شبیهسازی الکترومکانیکی و تحلیل نانوژنراتور کانتیلور تکلایة پیزوالکتریک پروسکایت با الکترودگذاری اینتردیجیتال در کاربرد برداشت انرژی ارتعاشی ‏ JO - مجلۀ پژوهش فیزیک ایران JA - IJPR LA - fa SN - 1682-6957 AU - نیکبخت کشکولی, حافظ AU - اسدی, عباس AU - بروجردیان, پرویز AD - مجتمع علوم کاربردی، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، ایران AD - مجتمع دانشگاهی مکانیک، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، ایران Y1 - 2021 PY - 2021 VL - 21 IS - 2 SP - 343 EP - 354 KW - نانوژنراتور پیزوالکتریک پروسکایت KW - الکترودگذاری اینتردیجیتال KW - توان الکتریکی بالا KW - شبیه‌سازی الکترومکانیکی المان محدود KW - پاسخ ارتعاشی ‏ DO - 10.47176/ijpr.21.2.41041 N2 - در این مقاله، نانوژنراتور کانتیلور تک‌لایۀ پیزوالکتریک با توانایی تولید ولتاژ خروجی بالا در پاسخ به ارتعاش مکانیکی با استفاده از روش المان محدود به صورت 3 بعدی شبیه‌سازی شد. برای لایة فعال پیزوالکتریک در این نانوژنراتور، مواد پروسکایت PZT، PMN-PT و 3MAPbI به کار برده شد. همچنین با الکترودگذاری اینتردیجیتال برای بهره‌گیری از ضریب پیزوالکتریک طولی 33d در حین ارتعاش خمشی، سازة نانوژنراتور استفاده شده است. این نانوژنراتور متشکل از بستر منعطف پلیمر PET، یک لایة پیزوالکتریک بر روی آن و الکترود طلا ‌است که در ادامه با پلیمر اپوکسی 8  SU-کپسوله شده است. به ‌منظور صحت‌سنجی روش حل نرم‌افزاری نانوژنراتور، نتایج شبیه‌سازی حاضر با دو پژوهش تجربی مقایسه و سپس همگرایی نتایج ولتاژ خروجی با تغییر ابعاد المان‌بندی شبکه بررسی شد. قطبی‌شدگی به وسیلة اعمال ولتاژ بالا به صفحة پیزوالکتریک از طریق الکترودها، توزیع پتانسیل الکتریکی در لایة پیزوالکتریک بعد از اعمال تنش مکانیکی، ولتاژ و توان الکتریکی خروجی در بسامد‏ ارتعاشی و رفتار وابسته به شتاب ( g2-25/0) در پاسخ به بسامد‏ تشدید‏ ارتعاشی شبیه‌سازی شد. بسامد‏ تشدید‏ محاسبه‌شده برای سه مادة پیزوالکتریک پروسکایت PZT، PMN-PT و 3MAPbIبه ترتیب 549 ، 5/560 و 631 هرتز به دست آمد. نتایج محاسبات در این سیستم نشان داد که مادة پیزوالکتریک PZT با الکترودگذاری اینتردیجیتال، بهترین عملکرد نسبت به سایر مواد پیزوالکتریک در پاسخ بسامد‏ی زیر کیلوهرتز برای برداشت انرژی ارتعاشی محیط را دارد. UR - https://ijpr.iut.ac.ir/article_1700.html L1 - https://ijpr.iut.ac.ir/article_1700_0c09d7e073a34329771aebc10774787b.pdf ER -