Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 39

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
A review of selected nonlinear phenomena which may occur in fixed or rotating structures has been presented in the paper. At first, a self, parametrically and externally exited oscillator with added time delay control has been studied. It has been shown that the interaction between different vibration types may produce an untypical resonance curve, with five solutions occurring, observed by an internal resonance loop. The existence of the loop may be controlled by adding a time delay input signal. A proper selection of the time delay may reduce the loop or eliminate it totally. In the second problem a rotating hub-beam structure has been studied. The blade, apart from passive layers, has been composed of two active PZT layers which enabled active vibration control. A nonlinear coupling of the structure (plant) and the controller resulted in the so called saturation phenomenon which has been effectively used for the vibration reduction.
2
Content available remote Effect of Blades Settings on Rotor Dynamics
EN
In the paper, experimental and numerical studies of dynamics of a rotor composed of a rigid hub and three laminated blades with an embedded active piezoelectric actuators are discussed. The rotor is excited by periodic torque imposed to the hub. The dynamic response for various preset angles of the blades has been tested experimentally on the basis of signals recorded from strain gauges. The experimental results have been compared with a numerical finite element model developed in Abaqus software. The eigenvalue problem has been solved, and the natural frequencies and corresponding modes have been compared with experimental tests.
EN
This study presents an analysis of a dynamic system consisting of a rigid hub and a cantilever flexible composite beam with an embedded active piezoelectric element. The system is excited by periodic oscillations of the hub angular speed. The macro fiber composite (MFC) active element is used to suppress beam vibrations. In the mathematical formulation of the problem the non-classical effects like material anisotropy and mode coupling due to an arbitrary stacking sequence of the laminate as well as the transverse shear deformations of the material are taken into account. Derived in previous research governing equations of the considered system are solved numerically by the finite difference method. Results of a numerical simulation are compared with experimental data including frequencies and mode shapes of natural vibrations and responses to unit step function excitations. Finally, the effectiveness of the piezoelectric actuator and the tested cubic velocity feedback control algorithm in order to suppress system vibrations is evaluated.
PL
Zastosowanie kompozytowych siłowników piezoelektrycznych MFC tworzy nowe możliwości w zakresie poprawy jakości pracy podzespołów mechanicznych. Opisane badania dotyczą wykorzystania takich siłowników do redukcji drgań belki wysięgnikowej. Dla takiej belki, z przytwierdzonym siłownikiem MFC, przedstawiono i omówiono wyniki badań symulacyjnych i laboratoryjnych. Są one ukierunkowane na ocenę redukcji drgań uzyskanych dla określonych algorytmów regulacji. W konkluzji wskazano pozytywne i negatywne rezultaty oraz sformułowano kierunki przyszłych badań.
EN
Application of MFC piezoelectric actuators offers new possibilities of quality improvement in the operation of mechanical systems. This study addresses the use of such actuators in the reduction of vibrations of a cantilever beam. It presents the simulation and laboratory results for such a beam, operating with an attached MFC actuator. The research is focused on the evaluation of vibration reduction by means of certain control algorithms. The conclusions show the successful and negative results and outline future investigations.
EN
The paper presents a study of a possible application of structure embedded piezoelectric actuators to enhance the performance of a rotating composite beam exhibiting the coupled flexural-flexural vibrations. The discussed transversal and lateral bending modal coupling results from the directional properties of the beam’s laminate and ply stacking distribution. The mathematical model of the beam is based on an assumption of cross-sectional non-deformability and it incorporates a number of non-classical effects. The final 1-D governing equations of an active composite beam include both orthotropic properties of the laminate and transversely isotropic properties of piezoelectric layers. The system’s control capabilities resulting from embedded Macro Fiber Composite piezoelectric actuators are represented by the boundary bending moment. To enhance the dynamic properties of the composite specimen under consideration a combination of linear proportional control strategies has been used. Comparison studies have been performed, including the impact on modal coupling magnitude and cross-over frequency shift.
EN
In the present work an example of the numerical modeling of electro-mechanical coupling of the activator in the form of cantilever beam made of two layers PVDF subjected to an inverse polarity is described. Calculations were done for static deflections at the selected voltage levels and for modal analysis with an included and excluded piezoelectric effect. The effect of active material on the behavior of the beam was examined. In order to validate the model, results of the static calculation were compared with the strict analytical solution and the results presented by other authors.
EN
The paper presents the nonlinear one degree of freedom model of cutting process. To describe the dynamics the Duffing model with time delay part is used. The model is solved analytically by using the multiple time scale method. The stability lobe diagrams are determined numerically and analytically. The obtained results show that stability region depends on initial conditions of the system.
PL
W artykule przedstawiono jednowymiarowy nieliniowy model skrawania. Do opisu procesu przyjęto model Duffinga z opóźnieniem czasowym. Model rozwiązano analitycznie za pomocą metody wielu skal czasowych. Wykres stabilności otrzymano numerycznie i analitycznie. Wykazano, że obszary stabilności zależą od warunków początkowych układu.
EN
This paper presents results of a study of a dynamic response of an autoparametric system consisting of the oscillator with an attached pendulum vibration absorber. The harmonic balance method is applied to get the autoparametic resonance conditions. The analytical full vibration absorption condition has been determined and verified by numerical simulations. Additionally, the influence of oscillator and pendulum damping on dynamics and the vibration absorption effect is presented.
PL
W pracy przedstawiono analizę dynamiki autoparametrycznego układu składającego się z oscylatora wraz z dołączonym eliminatorem drgań w postaci wahadła. W celu uzyskania obszarów rezonansu autoparametrycznego zastosowano metodę bilansu harmonicznych. Wyznaczono analitycznie,a następnie zweryfikowano numerycznie warunek pełnej eliminacji drgań. Dodatkowo, przedstawiono wpływ tłumienia oscylatora i wahadła na zjawisko eliminacji drgań oraz dynamikę układu.
11
Content available remote PD and LQR controllers applied to vibration damping of an active composite beam
EN
Presented results describe an application of MFC actuator for vibration reduction of a composite beam. Characteristics of the studied system are formed in a closed loop control. The paper describes two possible approaches. The first bases on a feedback control with a PD regulator. The second one operates with a state control with a gain tuned by LQR index. On the basis of the performed tests the LQR controller demonstrated better results. The PD controller was very sensitive to parameter changes, which led to an increase of oscillations, even up to saturation limits.
PL
Przedstawione wyniki opisują zastosowanie aktuatora MFC do redukcji drgań belki. Charakterystyki tego układu kształtowane są w układzie regulacji zamkniętej. W artykule opisano dwa układy regulacji. Pierwszy oparty jest na strukturze z regulatorem PD. Drugi układ działa ze sprzężeniem od wektora stanu, a jego wzmocnienie strojone jest według funkcjonału LQR. Zdecydowanie lepsze wyniki uzyskano dla regulatora LQR. Regulator PD był bardzo czuły na zmiany parametrów układu, na które reagował wzrostem oscylacji aż do granicznych wartości nasycenia.
EN
The paper presents high speed milling process of Inconel 713C. This type of superalloys is an extremely difficult material to machine, therefore high cutting forces are generated during machining. Time history of cutting force for different radial depth of cut has been analyzed by recurrence plot, recurrence quantification analysis and reconstructed phase space. Described and used techniques confirmed the existence of an unstable milling process.
PL
W pracy przedstawiono badanie dynamiki frezowania superstopu Inconel 713. Ten rodzaj stopu jest bardzo trudny do obróbki ze względu na powstające duże siły skrawania. Badania wykonano dla różnej szerokości frezowania. Analizę wyników przeprowadzono za pomocą metody wykresów rekurencyjnych (z ang. Recurrence Plot - RP), kwantyfikatorów rekurencyjnych (z ang. Recurrence Quantyfication Analysis - RQA) oraz zrekonstruowanych płaszczyzn fazowych. Uzyskane wyniki potwierdziły występowanie niestabilnego frezowania. Dodatkowo wytypowano wskaźniki rekurencyjne.
EN
In this work, the geometrically nonlinear vibrations of composite beams subjected to harmonic loading and thermal changes are used to study the sensitivity of selected vibration response parameters to the presence of damage (delamination). The damage detection criterion formulated earlier for non-heated plates, based on analysing the points in the Poincaré sections of the damaged and healthy plate, is modified and tested for the case of beams additionally subjected to elevated temperatures. The mportance of the actual temperature in the process of damage detection is shown.
PL
W niniejszej pracy omówiono wykorzystanie drgań nieliniowych belek kompozytowych, poddanych wymuszeniom harmonicznym i obciążeniom cieplnym, do celów wykrywania uszkodzenia (delaminacji). Przestudiowano czułość wybranych parametrów opisujących dynamiczną odpowiedź układu na obecność wady w strukturze. Kryterium uszkodzenia, sformułowane we wcześniejszych pracach autorów dla niepodgrzewanych płyt, oparte na porównywaniu map Poincaré dla płyty zdrowej oraz uszkodzonej, zostało zmodyfikowane i przetestowane na strukturach belkowych. W modelach numerycznych belek zastosowano dodatkowo działanie podwyższonej temperatury. Pokazano w ten sposób istotne znaczenie temperatury na proces wykrywania uszkodzenia. Zaprezentowano także pierwsze wyniki badań doświadczalnych.
EN
In this paper the modal shapes of a light, thin laminate beam with active elements were evaluated. Cases with one or two Macro Fiber Composite (MFC) active elements adhered onto a glassepoxy cantilever beam were analyzed. The systems under consideration were modeled in ABAQUS finite element software to derive mode shapes numerically. Next, the modes were compared to each other to estimate the influence of PZT patches. First 20 modes of natural vibrations were examined including bending, torsion and axial ones. The comparisons of mode shapes were performed according to Modal Assurance Criterion (MAC) analysis. The examination of changes of mode shapes of the original beam with placement of active elements is the starting point in prior of optimal placements of PZTs with final goal the control of dynamics of helicopter blades.
PL
W pracy przedstawiono wyniki analizy modalnej lekkiej, cienkiej belki kompozytowej, jednostronnie utwierdzonej, z osadzonymi elementami aktywnymi. Na wstępie przeanalizowano belkę wzorcową – tj. wykonaną z laminatu żywiczno-szklanego bez elementów aktywnych. Następnie zbadano tę samą belkę z dodanym jednym, a w dalszej kolejności także z dwoma kompozytowymi elementami aktywnymi typu MFC (Macro Fiber Composite). Częstości i postacie drgań własnych badanych układów określono numerycznie za pomocą metody elementów skończonych – wykorzystano w tym celu oprogramowanie ABAQUS. Wyznaczono i zbadano 20 pierwszych postaci drgań zawierających zarówno mody giętne oraz skrętne, jak i jedną modę wzdłużną. Do oceny wpływu elementów aktywnych na uzyskane postacie drgań badanej belki wykorzystano kryterium dopasowania modalnego (ang. Modal Assurance Criterion, MAC). Zaprezentowana praca stanowi wstępny etap badań, których celem jest wyznaczenie optymalnego położenia elementów aktywnych sterujących dynamiką łopat wirnika śmigłowca.
EN
This article examines a lump mass model of a perfectly symmetric bladed disk assembly of five sectors with nonlinearities in blades. Nonlinear modal analysis and the existence of localized Nonlinear Normal Modes (NNMs) has been shown in previous work [1]. In this article, we demonstrate numerically that it is possible to excite the localized NNMs using travelling waves excitation. Practically this is very important, in case of operation of the assembly in nonlinear regime, then the localized modes must be taken into account, for the proper life-assessment of the assembly. Also this work will be continued with the determination of Nonlinear "Cambell’s" diagram of helicopter blades assemblies, with final aim to control their nonlinear dynamics.
PL
Wpracy przedstawiono analizę drgań dyskretnego, idealnie symetrycznego, modelu struktury składającej się z dysku wraz z dołączonymi pięcioma nieliniowymi sektorami, reprezentującymi nieliniowe łopaty wirnika. Szczegółową nieliniową analizę modalną, jak również możliwość lokalizacji nieliniowych postaci drgań (NNM) zawarto w artykule [1]. W bieżącej pracy przedstawiono numeryczną analizę nieliniowych postaci drgań wzbudzonych za pomocą poruszającej się fali. W przypadku gdy badany układ jest nieliniowy możliwe jest wystąpienie tzw. lokalizacji postaci drgań. Zjawisko to ma istotne znaczenie praktyczne. Powinno być wzięte pod uwagę wcelu prawidłowej eksploatacji struktury wielołopatowej oraz zwiększenia jej czasu “życia”. Przedstawione badania będą wykorzystane do wyznaczenia diagramu Cambell’a dla wirnika śmigłowca i w konsekwencji posłużą do opracowania strategii sterowania jego nieliniową dynamiką.
16
Content available remote Regenerative Model of Cutting Process with Nonlinear Duffing Oscillator
EN
The paper presents analytical and numerical study of externally forced Duffing oscillator with delayed displacement feedback. By using analytical method, stability lobes for a linear oscillator with time delay is determined and the fundamental resonance of the Duffing oscillator with time delay is calculated by means of the multiple scale method. Next, an influence of delayed displacement feedback on the classical Duffing oscillator is examined and an effect of cubic nonlinearity on the stability of the regenerative model of cutting process is analysed.
17
Content available remote Analysis of Car Dynamics with a Hybrid Sky-Hook and Ground-Hook Control Model
EN
This paper presents analysis of dynamic properties of a quarter car model, based on abstract sky-hook and ground-hook dampers. The considered hybrid abstract model has been used in optimisation procedure for different variants of the performance index of the ride safety. Properties of the model with abstract dampers are compared with the reference model with a traditionally placed viscous element.
18
Content available remote Active Vibration Suppression by Application of Macro Fiber Composite
EN
Application of the macro fiber composite (MFC) as an active element to suppression of reduction by the nonlinear saturation control (NSC) method is solved analytically an numerically. Effectiveness of the proposed algorithm is optimised by minimising time transient dynamics and also amplitudre in the steady state.
EN
The purpose of this study is to use recurrence plots to investigate the dynamics of an autoparametric system with an attached pendulum. Recurrence is a fundamental property of dynamical systems, which can be exploited to characterise the system’s behaviour in phase space. The Recurrence Plots method (RPs) and Recurrence Quantification Analysis (RQA) is used for analysis of relatively short time series for detection different types of behaviour including chaotic motions of the considered nonlinear system.
PL
W pracy przedstawiono analizę dynamiki układu autoparametrycznego z wahadłem za pomocą metody wykresów rekurencyjnych (RPs) i ich analizy ilościowej (RQA). Rekurencja jest jedną z podstawowych własności układów dynamicznych i może być wykorzystywana w celu scharakteryzowania zachowania układu w przestrzeni fazowej. Metodą wykresów analizowano "stosunkowo" krótkie przebiegi czasowe dla różnych przebiegów czasowych. Na tej podstawie wykryto różnorodne odpowiedzi układu autoparametrycznego w tym zachowania chaotycznego.
EN
This paper considers the characteristics of the active composite systems with piezoelectric elements. For the simplified system of single beam with an embedded piezoelectric element, a mathematical model, and the equivalent electrical circuit are determined. The requirements and expected property of the control system are discussed on the basis of the measurement results. Effects of the varying system parameters and external disturbances on selection of the control structure and algorithms are presented as well.
PL
W artykule przedstawiono właściwości aktywnych systemów z elementami piezoelektrycznymi. Dla uproszczonego układu belki z przytwierdzonym piezoelektrykiem sformułowano model matematyczny, oraz określono jej zastępczy schemat elektryczny. Omówiono właściwości sterowania na podstawie wykonanych pomiarów elektrycznych. Określono wpływ zmiennych parametrów układu i zakłóceń zewnętrznych na dobór struktury układu regulacji i algorytmów regulatorów.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.