Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Wykorzystanie piezoelementów typu bender w pomiarach propagacji fali podłużnej w gruntach

Witkowski M., Godlewski T.

Przegląd Naukowy Inżynieria i Kształtowanie Środowiska

|

2017

|

Vol. 26, No. 3

307--316

PL

Artykuł opisuje autorską modyfikację standardowej komory trójosiowej umożliwiającą wykonywanie pomiarów przejścia fal S i P przy wykorzystaniu tylko jednej pary przetworników piezoelektrycznych, przy których udało się uwzględnić lub zminimalizować wybrane zjawiska niekorzystne w stosowanej powszechnie procedurze badań BET. Podano również wyniki oznaczeń testowych dla różnych typów gruntów.

EN

The article describes the proprietary modification of the standard triaxial cell which allows for the measurement of the transit S and P wave using only one pair of piezoelectric transducers, while it was possible to take into account or minimize some of the negative phenomena in the commonly used test procedures BET. The results of the tests for different types of soils were also presented.

2

Wyznaczanie współczynnika Poisson’a na podstawie pomiaru prędkości fal akustycznych

Markowska-Lech K., Sas W., Gabryś K., Lech M., Soból E.

Czasopismo Inżynierii Lądowej, Środowiska i Architektury / Journal of Civil Engineering, Environment and Architecture

|

2016

|

z. 63, nr 1/II

99--108

PL

Współczynnik Poisson’a określany na podstawie prędkości fali podłużnej i poprzecznej jest stosowany w geofizyce jako jeden z parametrów charakteryzujących odkształcenie materiału. W laboratoriach geotechnicznych również prowadzone są badania z wykorzystaniem prędkości fal sejsmicznych, dlatego Autorzy podjęli próbę przeniesienia zależności znanych z teorii sprężystości na ośrodki gruntowe w celu wyznaczenia współczynnika Poisson’a. Praca zawiera wartości współczynnika Poisson’a otrzymane z badań naturalnych gruntów spoistych dwiema różnymi technikami: w aparacie trójosiowym wyposażonym w piezoelementy typu bender oraz w kolumnie rezonansowej.

EN

Poisson’s ratio as one of the parameters characterizing the material deformation is widely used in geophysics and it is based on shear and compressional wave velocities. On the other hand, in the geotechnical laboratories a lot of tests using mechanical waves velocities on soils are performed, so Authors have attempted to transfer the elasticity theory on soils and determine the Poisson's ratio. The paper presents the values of Poisson's ratio obtained for natural cohesive soils with two different techniques: the triaxial tests using bender elements (BE) and resonant column (RC).

3

Modelowanie serwozaworu z piezoelementem belkowym w stopniu sterującym i z elektrycznym sprzężeniem zwrotnym

Sędziak D., Pelic M.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2008

|

Vol. 28, nr 4

79-88

PL

Obecnie jedną z obiecujących koncepcji jest wykorzystanie piezoelementów, takich jak stosy piezoelektryczne i piezoelementy belkowe, jako napędów. W artykule przedstawiono budowę serwozaworu elektrohydraulicznego z piezoelementem belkowym w stopniu sterującym. Zaproponowano model zaworu z takim stopniem sterującym oraz przedstawiono porównanie wyników badań symulacyjnych z badaniami doświadczalnymi.

EN

One of today promising idea is using piezoelements like piezo stack or piezo benders as control elements. In the paper piezo control stage concept and experimental construction were described and shown. Matlab Simulink model of piezo-actuated servovalve was shown. Results of model simulation and servovalve experimental researches were compared and discussed. As shown simulation results of prepared model well correspond to experimental results. Piezobender can be used with good success as control element in modern servovalves.

4

Smart materials as sensors and actuators for Lorentz force tuning system

Sękalski P.

Zeszyty Naukowe. Elektryka / Politechnika Łódzka

|

2007

|

z. 111

95-101

EN

The linear accelerator used for experiments with high energy electrons or positrons uses the RF cavities. Each of the structure needs to be equipped with the fast frequency tuning system. In the paper there is presented a sample system, which is dedicated to superconducting nine-cells TESLA cavity. The main aim of described electromechanical system is the compensation of the Lorentz force effect. The piezoelectric multilayer low-voltage stacks are used for this purpose as active elements. The paper is focused on the actuator itself and the control system used for its driving. Both subjects were investigated in details as tested in the framework of the PhD dissertation.

PL

Głównym elementem akceleratora liniowego jest rezonansowa wnęka przyspieszająca. Wraz ze zwiększaniem gradientu pola przyspieszającego rośnie jej odstrojenie od częstotliwości fali wymuszającej. Efekt ten jest spowodowany siłą Lorentza. W dysertacji przedstawiono nie tylko powyższe zjawisko, ale także opisano różne rodzaje submikrometrycznych systemów elektromechanicznych, dzięki którym możliwa jest jego kompensacja. Autorskim rozwiązaniem jest automatyczny system przeciwdziałający odstrojeniu wnęki podczas pracy impulsowej. Dodatkowo zaprezentowano elementy wykonawcze i czujniki, w szczególności oparte na efektach piezoelektrycznym, piezorezystywnym i magnetostrykcyjnym. Dzięki zaprojektowanemu systemowi możliwa jest kontrola kształtu jednometrowej wnęki z dokładnością do dziesiątej części mikrometra. Użyte elementy aktywne oraz czujniki pracują w temperaturze 1,8 K, w wysokiej próżni w środowisku radioaktywnym. Ponadto w pracy rozwiązano problem pomiaru siły statycznej działającej na piezoelement w docelowych warunkach pracy. Dzięki autorskiej metodzie możliwe jest wykorzystanie samego czujnika piezoelektrycznego, który ze swej natury jest elementem dynamicznym, do pomiaru siły statycznej.

5

Piezoelectric layer modelling by equivalent circuit and graph method

Buchacz A., Wróbel A.

Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering

|

2007

|

Vol. 20, nr 1-2

299-302

EN

Purpose: It is generally well known engineering applications of standard materials for example aluminium, gold, steel etc. In recent years, piezoelectric materials beeing used to construct new mechatronical systems. In this paper equivalent circuit of piezoelectric was delivered and it was modeled by graph methods. This kind of modeling by graph methods it is author's method. Design/methodology/approach: Piezoelectric layer was modeled by Mason's equivalent circuit. Graph method for complex system was delivered. This method is based on the matrix method and the application of the graph aggregation. Findings: After examination of piezoelectric layer, the matrix of impedance was delivered and complex system was analysed by graph methods. This matrix was author's idea for impedance calculation of systems compound of many elements. Research limitations/implications: Recurent formula and the analysis of other kinds of smart materials are proposed in the future research. Practical implications: Piezoelectrics are widely applied as sensors and actuators. The advantages such as: little dimensions, simple structure, low noise factor at operating provide wide applications at vibration generating, damping, conversing of mechanical energy into electrical energy, elements of precise positioning and many others. Originality/value: Graph method for piezoelectric layer for modeling complex system.

6

Experimental approach to the design of piezo-active structure

Gosiewski Z., Czapko Ł., Koszewnik A.

Archive of Mechanical Engineering

|

2007

|

Vol. LIV, nr 2

155-166

EN

The examination of a smart beam is presented in the paper. Experimental investigations were carried out for flexible beam with one fixed end and free opposite end. Piezoelectric strips were glued on both sides of the beam. One strip works as a sensor, and the second one as an actuator. It is a single input and single output system. The study focuses on the analysis of natural frequencies and modes of the beam in the relation to the position of the piezoelements. The natural frequencies, mode shapes, generated control forces, and levels of the measured signals are considered and calculated as a functions of the piezoelement locations. We have found correlations between mode shapes, changes of natural frequencies, control forces and measured signals for the lowest four modes. In this way, we can find the optimal localization of the distributed sensors and actuator on the mechanical structure directly by the using of the finite elements method (FEM).

PL

Szybkie prototypowanie układu aktywnego sterowania drganiami wybranych konstrukcji z wykorzystaniem elementów piezoelektrycznych realizowane jest w czterech etapach: 1. Określenie optymalnego położenia piezoelementów pomiarowych i wykonawczych na konstrukcji dla przyjętych kryteriów. 2. Przyklejenie piezoelektryków i eksperymentalna identyfikacja modelu układu otwartego. 3. Zaprojektowanie praw sterowania i ich implementacja w wybranych sterownikach. 4. Weryfikacja eksperymentalna działania układu zamkniętego. W artykule skoncentrowano się na rozwiązaniu problemów związanych z pierwszym etapem. Badania przeprowadzono dla stalowej belki wraz przyklejonymi do niej obustronnie piezoelementami. Jeden z piezoelementów pracuje jako aktuator drugi zaś jako sensor. Przesuwając paski piezoelektryczne wzdłuż belki wyliczono zmiany wartości naturalnych częstotliwości własnych drgań belki, postaci drgań, sił sterujących oraz sygnałów pomiarowych. Na podstawie zebranych danych symulacyjnych zostały utworzone macierze korelacyjne dla pierwszych czterech postaci drgań. Wszystkie prezentowane badania zostały wykonane z wykorzystaniem metody elementów skończonych. Wyznaczono położenia piezoelektryków dla których uzyskuje się największe wartości modalnych sił sterujących i modalnych sygnałów pomiarowych.

7

Modelling and investigations of electrohydraulic servo valve with piezo element

Milecki A.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2006

|

Vol. 26, nr 2

177-184

EN

The paper presents the new concept of electrohydraulic servo valve with piezo bender actuator. The main properties of piezo elements are described. The theoretical and simulation model of valve with this element is proposed and discussed in the paper. The chosen simulation results are presented and discussed. These results are compared with laboratory investigations. The advantages and disadvantages of described servo valve are shortly demonstrated.

PL

W artykule zaprezentowano nową koncepcje serwozaworu elektrohydraulicznego z płytkowym przetwornikiem piezoelektrycznym. Zaproponowano model teoretyczny oraz symulacyjny tego zaworu. Pokazano i omówiono wybrane rezultaty badań symulacyjnych proponowanego serwozaworu. Porównano je z wynikami badań doświadczalnych zbudowanego serwozaworu. Krótko scharakteryzowano podstawowe wady i zalety zaproponowanego rozwiązania.

8

Basic investigations of electrohydraulic servovalve with piezo-bender element

Sędziak D.

Archiwum Technologii Maszyn i Automatyzacji

|

2006

|

Vol. 26, nr 2

185-190

EN

One of promising today idea is usage of piezoelements like piezo stack or piezo-benders as control elements for hydraulic and pneumatic valves. In the paper basic research of electrohydrau-lic servovalve with piezo-bender was presented and investigated. The main design concept of control stage was shown. Results of investigations from first stage of research were presented and discussed.

PL

W publikacji przedstawiono koncepcję stopnia sterującego do serwozaworu elektrohydraulicznego, w którym przysłonę dysz stanowi piezoelektryczny element belkowy. Przedstawiono konstrukcję zmodyfikowanego stopnia sterującego do wybranego zaworu. Omówiono wstępne wyniki badań doświadczalnych serwozaworu z takim stopniem.

9

Systemy elektromechaniczne do kompensacji odkształcenia wnęk rezonansowych stosowanych w technologii TESLA

Sękalski P.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2005

|

Vol. 46, nr 7

21-26

PL

Głównym elementem akceleratora liniowego jest wnęka przyspieszająca. Wraz ze zwiększaniem gradientu pola rośnie odstrojenie wnęki rezonansowej od częstotliwości fali wymuszającej. Efekt ten jest spowodowany siłami Lorentza. W artykule przedstawiono nie tylko powyższe zjawisko, ale także opisano różne rodzaje systemów elektromechanicznych, dzięki którym możliwa jest jego kompensacja. Dodatkowo zaprezentowano elementy wykonawcze, w szczególności piezoelektryczne i magnetostrykcyjne, umożliwiające zmianę kształtu wnęki w temperaturze 1,8 K o pojedyńcze mikrometry.

EN

The cavity is the main element of each linear accelerator. Its resonant frequency depends on its shape, which is deformed by Lorentz force caused by accelerating field. As a consequence, the cavity might be detuned from master oscillator frequency. In the paper is presented a description of this phenomena and also variety of electromechanical systems for its compensation. Additionally, active elements (piezostacks and magnetostrictive rods) are featured. These devices might work at LHe temperatures and allows changing shape of the cavity in micrometers range.

10

Multiple piezoelectronic segments in structural vibration control

Pietrzakowski M.

Journal of Theoretical and Applied Mechanics

|

2000

|

Vol. 38 nr 1

35-50

EN

This paper presents active damping of structural vibration of a simply supported beam exited by a time-dependent concentrated force. This control is realized by means of multiple piezoelectric patches working as collocated sensors and actuators. The attention is focused on suppression of low vibration modes. The control low is based on the velocity as well as proportional-velocity ffeedback. To simplify the analysis, dynamic responses of the system are obtained by adopting the static model of piezoelement-substructure coupling which is formulated assuming the perfect bonding and negligible bending stiffness and mass of distributed sensors and actuators. An influence of spatial arrangement of sensor/actuator pairs on active damping efficiency is numerically investigated. The effective set of sensor/actuators with the controllers incorporating the proportional-velocity actions is proposed. Some results based on a simple model of the mechanical system are compared with those obtained in the case when the activated section is modelled as a laminated beam, and when the dynamic model of actuator-beam interaction, which includes the finite-thickeness shear bonding layer, is applied. This comparison shows that a sufficiently stiff glue layer between the actuator and basic structure, and thin piezoelements (when compared to the beam thickness) allow for using of the static coupling model.

PL

Segmenty piezoelektryczne w sterowaniu procesem drgań. Praca dotyczy aktywnego tłumienia drgań swobodnie podpartej belki obciążonej zmienną w czasie skupioną siłą. Sterowanie jest realizowane za pomocą rozłożonych elementów piezoelektrycznych tworzących zespół par pomiarowo-wykonawczych. Głównym celem jest ograniczenie amplitud niskich postaci drgań. Jako funkcję sterowania przyjęto prędkościowe oraz proporcjonalno-prędkościowe sprzężenie zwrotne. W analizie dynamicznej, w celu uproszcenia obliczeń, zastosowano statyczny model oddziaływania piezoelementów idealnie połączonych z belką, zaniedbując ich masę i sztywność zginania. Na podstawie wyników stymulacji cyfrowej pokazano wpływ rozmieszczenia par pomiarowo-wykonawczych na skuteczność aktywnego tłumienia wybranych postaci drgań. Zaproponowano efektywny, segmentowy układ pomiarowo-wykonawczy z proporcjonalno-prędkościową funkcją regulacji. Wyniki odpowiadające uproszczonemu modelowi układu mechanicznego porównwno z rezultatami uzyskanymi przy zastosowaniu teorii belek laminowanych do opisu właściwości odcinków belki z piezoelementami, a także, opisując oddziaływanie elementu wykonawczego przez dynamiczny model uwzględniający ścinaną warstwę łączącą. Przedstawione porównanie uzasadnia stosowanie uproszczonego modelu obliczeniowego w przypadku dostatecznie sztywnej warstwy kleju i stosunkowo cienkich, w odniesieniu do grubości belki, elementów piezoelektrycznych.