Ayrık eklentilerin konstruktif parametrelerinin bir titreşim kaynağından enerji transferine etkisinin incelenmesi

Titreşim doğasında sahip olduğu yıkıcı etkilerden dolayı sistemelerde, yapılarda, makine parçalarında pek istenmez. Bu istenmeyen etki beraberinde yitip giden belirli miktarlarda enerjiyi yanında taşır. Faydasız enerjinin toplanıp daha sonra kullanılabilir mi sorusu birçok araştırmacıyı motive etmiştir. Bu çalışmada benzer düşünceyle ulaşılmak istenilen hedefin gerçekleştirilmesi adına çelik malzemeli bir plaka ana yapı olarak kullanılmıştır. Bu ana yapının üzerine plakanın hem x hem de y eksenlerinde simetrik olacak şekilde farklı adetlerde ve farklı konumlamalarda kütle ve yay elemanlarından oluşan eklentiler konmuştur. Bu eklentiler güç tüketen elektronik cihazlarda kullanılmak üzere enerji toplayıcılar olarak düşünülmüştür. Çok sayıda elemanın birlikte olan davranışlarını incelemek amacıyla sonlu elemanlar metodu kullanılmıştır. Eklentilerin doğal frekansları ile plakanın ilk modunun frekansı denk getirilmiştir. Eklenti kütlelerinin ağırlıkları toplamının ana yapının ağırlığına oranının 1/10'dan küçük olmasına dikkat edilmiştir. Eklenti yaylarının kütleleri dikkate alınmamıştır. Plaka üzerinden eklentilere geçen kinetik enerji (kütle) ve potansiyel enerji (yay) değerlerinin bulunmasına yönelik, plaka 1 ve 2. serbest titreşim modlarında tam ortasından harmonik yerdeğiştirme olarak plaka tahrik edilmiştir. Sonuçlardan görüldüğü üzere eklentilerin doğal frekansları ile plakanın ilk doğal frekansıyla aynı tutulmasına yönelik eklenti parametreleri değiştirildiğinde plakaya uygulanan harmonik tahriğin ilk modda yapılması durumunda en yüksek enerji elde edilmiştir. Eklenti sayısı arttıkça toplam enerjinin arttığı, fakat birim eklenti başına enerjinin düştüğü görülmüştür. Plakanın dört kenarındaki sınır koşulları sabit (herhangibir harekete izin verilmeyecek şekilde) seçildiğinden plakanın merkezine doğru eklentiler yerleştirildiğinde enerji artışı gözlemlenmiştir. Plakayla eklentilerin denk getirilen frekansları değiştirilip eklentilerin kütleleri sabit tutulup yay rijitliği etkisine bakıldığında ve rijitlik sabit tutulup kütle etkisine bakıldığında en çok enerjinin frekans oranının 1 olduğu durum olarak bulunmuştur.