در این پایان نامه حل سه بعدی برای یک ورق مستطیلی ساخته شده از مواد هدفمند پیزو الکتریک (fgpm) تحت شرایط مرزی مختلف مطالعه شده است. معادلات پایه مواد هدفمند پیزو الکتریک (fgpm) براساس حل توسط روش فضا-حالت و روش دیفرانسیل کوادراچر تعمیم یافته (gdqm) بسط داده شده اند. فرض بر این بوده است که خواص مکانیکی و الکتریکی ماده در جهت ضخامت ورق نسبت به محور مختصات دارای تغییرات نمایی یکنواخت باشد و جواب هایی بر اساس تحلیل سه بعدی الکترواستاتیک تحت بارهای الکتریکی و مکانیکی در پایین و بالای صفحه به دست آمده است. در این تحقیق برای شرایط تکیه-گاهی ساده از روش فضا-حالت استفاده شد و معادلات با استفاده از روش سری فوریه حل شد. برای دیگر شرایط مرزی متفاوت، معادلات با استفاده از روش کوادریچر حل شده است. در انتها نتایج عددی برای شرایط متفاوت با نتایج برای یکی از حالت با کار انجام شده قبلی مقایسه شد.

پژوهش حاضر در دو بخش انجام شده است در بخش نخست به منظور شناسایی نقاط مناسب جهت نصب توربین بادی، جریان باد بر روی ساختمان شبیه سازی شده و مکان های مستعد جهت نصب توربین بادی شناسایی می شود. در بخش دوم با توجه به ویژگی های جریان روی ساختمان نظیر سرعت باد و شدت توربولانس توربین بادی محور قائم ترکیبی ساونیوس و h - روتور که در پژوهشکده انرژی ساخته شده است به صورت عددی شبیه سازی شده و توان خروجی توربین محاسبه می شود. همچنین به منظور اعتبار سنجی، نتایج با آزمایش تونل باد مقایسه می شود. شبیه سازی های سه بعدی جریان با استفاده از مدل های آشفتگی مبتنی بر معادلات ناویر-استوکس متوسط گیری شده ( rans )در نرم افزار fluent 6.3 انجام می شود. برای ساختمان از مدل k-? rng و در شبیه سازی توربین بادی از مدل k-? sst استفاده شده است. نتایج پژوهش نشان می دهد که در صورت نصب توربین بادی در مکان مناسب می توان بخش از نیازانرژی ساختمان را با استفاده از توربین های بادی تامین کرد.