Akademik Veri Yönetim Sistemi
TÜBİTAK Projesi, 2023 - 2024
Piezoelektrik malzemeler,
uygulanan mekanik basınç sonucunda elektrik yüklerini üretebilen veya tersi
şekilde, uygulanan elektrik alanıyla birlikte mekanik deformasyona neden olan
malzemelerdir. Piezoelektrik özelliği, uygulanan bu mekanik basınç sonucunda,
malzemenin elektrik alan ya da elektrik potansiyel değiştirme yeteneğidir.
Piezoelektrik malzemeler bu özelliklerinden yararlanılarak enerji üretiminde
kullanılabilmektedir. Günlük yaşamda pek çok alanda enerji kaynakları çok
önemlidir. Mevcut enerji kaynakları her geçen gün azalmaktadır ve bu da
yenilenebilir enerji kaynaklarının kullanımının daha çok tercih edilmesini
sağlamaktadır. Piezoelektrik enerji de yenilenebilir enerji kaynakları arasında
yer almaktadır.
Bu projede, plak içine gömülü piezoelektrik prizmatik dolguların elektrik potansiyel üretimine sınır koşullarının, yüklemenin ve malzeme seçiminin etkisinin araştırılması hedeflenmektedir. Problemin matematiksel modellemesi, elektro-elastisite teorisinin 3 boyutlu kesin denklemleri kapsamında, parçalı-homojen cisim modeli kullanılarak, formüle edilecektir. Piezoelektrik dolgu ile matris malzemesi arasındaki ara yüzeyde ideal temas koşullarının sağlandığı kabul edilecektir. Ele alınan sınır-değer problemleri üç boyutlu sonlu elemanlar modellemesi (3B SEM) yardımıyla çözülecektir. Çalışmada matematiksel model kurulduktan sonra; problemin analizi, paket program kullanmadan araştırmacılar tarafından FORTRAN programlama dilinde yazılan kodlar ile gerçekleştirilecektir. Bu çalışmanın sonuçları, plaktaki piezoelektrik dolgu sebebiyle, hangi sınır koşullarında ve yükleme durumlarında maksimum elektrik potansiyeli elde edilebileceği ile piezoelektrik malzeme seçimi ve polarizasyon yönü değişiminin elektrik potansiyel üretimine etkileri bazı parametre değerleri için elde edilecektir. Elde edilecek bu sonuçlar, piezoelektrik malzemelerin kullanımının yaygın olduğu birçok alanda uygulanabilecek sayısız uygulama için temel teşkil edecektir.