در این مطالعه، رفتار یک تیر ساندویچی یکسرگیردار مجهز به لایهی پیزوالکتریک بهعنوان برداشتکنندهی انرژی ارتعاشی مورد تحلیل قرار گرفته است. هدف مطالعه، بررسی تأثیر نحوهی چیدمان لایههای کامپوزیتی، تغییر پارامترهای هندسی و مکانیکی و ملاحظات مدل-سازی بر میزان توان برداشتشده و بازدهی سیستم است. مدلسازی تیر با بهرهگیری از نظریههای برشی مرتبهبالا و روش اجزاء محدود انجام شده و ضمن اعمال اثر ضریب پواسون در رویههای کامپوزیتی، اثر کرنش راستای ضخامت هسته و پدیدهی قفل برشی نیز بهدقت بررسی شدند. دو پیکربندی مختلف از لایههای کامپوزیت شامل پوشش کامل و پوشش محدود سطح تیر بررسی گردید. نتایج عددی نشان داد که وجود لایهی کامپوزیتی موجب افزایش ولتاژ خروجی و بهبود عملکرد برداشتکننده میشود. همچنین، مدل مرتبهبالا امکان تحلیل دقیقتر اثر ضخامت هسته و زوایای الیاف را فراهم ساخت. بررسی پارامترهایی نظیر ضخامت هسته، طول جرم متمرکز و جهت الیاف نشان داد که این عوامل نقش مؤثری در تنظیم فرکانس طبیعی و افزایش بازدهی انرژی دارند. همچنین یافتهها بر اهمیت استفاده از مدلهای دقیقتر و مقاوم در برابر قفل برشی در طراحی برداشتکنندههای ارتعاشی ساندویچی به خصوص در ضخامتهای زیاد تأکید میکند.
)