Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 20

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  smart structures
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
PL
W pracy zaproponowano koncepcję nowego typu konstrukcji mostów rozwijalnych, bazujących na strukturach typu tensegrity. Do zaprojektowania rozwijalnej kładki wykorzystano cechy inteligencji konstrukcji tensegrity, rozumiane jako możliwość szybkiego sterowania własnościami struktury. Kładki takie mogą mieć zastosowania jako tymczasowe przejścia dla pieszych, a także być wykorzystywane w służbach ratowniczych, wojskowości lub alpinizmie lodowym. Jak wskazują wyniki prowadzonych analiz, dzięki stanom samonaprężenia występującym w strukturach tensegrity, istnieje możliwość ich kontroli i sterowania, co pozwala na zmiany geometrii, redukcje przemieszczeń oraz kompensację brakującego elementu w przypadku awarii. Możliwe jest także dostosowywanie się konstrukcji do trudnych do przewidzenia sytuacji obciążeniowych. Powyższe cechy konstrukcji tensegrity, a także ich lekki charakter, predestynują je do zastosowania w służbach ratowniczych.
EN
The paper focuses on a conceptual study on a new type of deployable bridges, based on tensegrity structures. Special properties of these structures, such as the inherent smartness, were used to create a conceptual design of the footbridge. Presented structures may be used as temporary passages for pedestrians or single vehicles, they can have military applications and be employed in rescue services of different kinds and mountaineering. As the results of the performed analyses indicate, tensegrity structures are prone to the structural control. By changing the value of prestressing forces, it is possible to reduce displacements and compensate a broken element in case of structural failure. It is also possible to adjust the structure to work in changing conditions and unpredictable loading scenarios. All the above features of tensegrity structures, as well as their lightweight character, make them an interesting solution as far as the applications in rescue services are concerned.
EN
In this study, possible options for the active damping of a smart beam with piezoelectric patches using neural network control algorithm, are presented. The algorithms used for the control are Neural Direct Inverse and Feedback Linearisation (NARMA-L2). Additionally, several possible modifications used for the purpose of improving the control, such as different values of control gain or sampling time of the training data, as well as step-wise control are tested.
PL
Zjawiska występujące w wirujących układach stanowią interesujący i trudny obszar badań w dynamice maszyn. W pracy omówiono sposób modelowania za pomocą programu Ansys wirnika Jeffcotta, początkowo bez, a następnie wraz z czujnikami piezoelektrycznymi. Modelowanie zjawisk tłumienia wewnętrznego i zewnętrznego w wirującym układzie odniesienia wymagało przygotowania szczególnego programu wewnątrz środowiska Ansys Otrzymano wyniki dla drgań wałów przy stałych prędkościach wirowania oraz przy liniowo narastającej prędkości obrotowej (przejście przez prędkość krytyczną). Poprawność analiz została zweryfikowana przez porównanie wyników z rozwiązaniami analitycznymi. Ponadto zbadano wpływ wirowania na przebiegi i wartości napięć generowanych w elementach piezoelektrycznych.
EN
The phenomena taking place in rotating systems constitute an interesting and difficult field of study in machine dynamics. The paper will discuss the modelling of a Jeffcott rotor without and with piezoelectric patches placed on its surface, using the finite element code ANSYS. To properly account for the rotating and non-rotating damping in the rotating reference frame it was necessary to develop a separate program inside the ANSYS environment, enhancing the existing possibilities. Results have been obtained for the rotor vibrations, for both a constant rotation speed and for a linearly increasing speed (the passage through resonance). The correctness of the analysis has been verified through comparison with analytical solutions. Moreover, the rotation effects on the time histories and the values of the voltage generated on the piezoelectric patches have been studied.
EN
In this paper, the behaviour of a hingeless helicopter blade with a novel integrated smart morphing actuator is studied. The proposed smart device is aimed at the reduction of BVI noise through transformation of the blade tip shape into an anhedral tip type and is based on the concept of a variable-stiffness blade. In detail, the blade morphing is obtained through joint action of a magnetorheological-fluid (MRF) device, shape-memory alloy (SMA) tie-rods and a set of concentrated masses properly distributed spanwise. In this architecture, the MRF system has to provide local bending-stiffness reduction and concentrated masses have to provide inertial moments whereas the SMA tie-rods have to mould the blade tip shape. Since the equilibrium configuration of the smart blade deeply depends on the interaction between the aeroelastic response and the actuation loads, in this work a numerical investigation examines potentiality and shortcomings of the proposed integrated smart system to morph a realistic blade with respect to the baseline configuration.
PL
W pracy przedstawiono analizę właściwości bezprzegubowej łopaty helikoptera, w której zastosowano nowy, zintegrowany i aktywny układ oddziaływania na kształt łopaty. Zadaniem tego układu jest redukcja hałasu generowanego wskutek interakcji łopaty i wywołanych jej ruchem wirów ośrodka (blade-vortex interaction – BVI) poprzez zmianę kształtu końca łopaty celującego w uzyskanie ujemnego wzniosu. Metoda wykorzystuję koncepcję łopaty o zmiennej sztywności. W szczególności, kształtowanie łopaty jest sumarycznym efektem działania magneto-reologicznego aktuatora A feasibility study on the behaviour of a helicopter... 921 (MRF), drążków wykonanych ze stopu z pamięcią kształtu (SMA) i zestawu mas skupionych odpowiednio rozłożonych wzdłuż łopaty. W takiej architekturze, podzespół MRF wprowadza lokalną redukcję sztywności giętnej, masy skupione wprowadzają dodatkowy moment bezwładności, podczas gdy drążki SMA sterują kształtem końca łopaty. Ponieważ konfiguracja położenia równowagi „inteligentnej” łopaty silnie zależy od aerosprężystej odpowiedzi układu oraz sił generowanych przez elementy wykonawcze (aktuatory), w pracy skupiono badania na numerycznej symulacji potencjału i ograniczeń wynikających z zastosowania zaproponowanej metody oddziaływania na kształt rzeczywistej łopaty względem konfiguracji bazowej.
EN
This work concerns the results of the experimental research of a magneto-rheological damper. Using a special testing stand and a damper prototype with exchangeable piston, a set of damping characteristics were obtained. Experimental results where compared with computer simulations. Results have been discussed and presented in suitable figures. The comparison of damper characteristics has been made. General problems related to the impact of selected constructional and operating parameters have been introduced.
EN
Presented paper is an initial probe of adaptation of the new "smart" structures, built on the basis of a loose material, encapsulated in a thigh sleeve, where in the next stage, so called underpressure has been generated, for the active (semi-active) damping of vibrations.
PL
Głównym celem niniejszej pracy jest oszacowanie wpływu zastosowanego granulatu na wielkości naprężeń lepkich, będących skutkiem rozciągania specjalnie przygotowanych próbek struktur, utworzonych z materiałów granulowanych, umieszczonych w szczelnej przestrzeni z podciśnieniem.
EN
The main objective of a currently discussed paper is evaluation of applied granular material kind on values of a viscous stress which is resulting from deformation (elongation) of specially performed granular specimens, built basing on a loose material enclosed in a tight space with underpressure.
EN
Presented work concerns problems connected with a new "smart structure". It is a granular structure, built basing on a loose material, placed in a tight encapsulation, where in a next stage so called underpressure has been generated. The main objective of this paper is to establish the general dependence between grain's material and stiffness (Young modulus) values, for a wide range of applied underpressures.
EN
A new "smart structure", based on granular materials encapsulated in an elastic envelope, is proposed and investigated in the paper. Fundamental mechanical properties of the specially prepared granular testing specimens are described by the viscoplastic constitutive Chaboche's model. The experimental results of uniaxial tests are presented and applied to the identification of parameters of the Chaboche's law. The proposed procedure of material parameters estimation is based on evolutionary algorithms, solving corresponding optimization problem. The efficiency of the approach and the quality of the results are discussed.
10
Content available remote Intelligent materials 2004
EN
Synthetic overview of the state of knowledge in the field of intelligent materials will be made. Interest in intelligent materials has been growing rapidly from the late 1980 ties of the XX c. One can state that they have currently become an individual group of materials. In the English language literature the terminology varies, two terms coexist: "intelligent materials" and "smart materials", however sometimes they are also called "adaptive materials". On a basis of literature survey, as the most important intelligent materials, shape memory alloys, ceramic piezoelectric materials, magnetostrictive materials, rheological fluids, intelligent polymers and its composites have been selected. Interest in exhibiting intelligent behavior of polymers appeared much latter than it was in the case of metallic or ceramic intelligent materials. Within last two decades the role of intelligent polymers grew rapidly due to the promising results of research proving that some polymers show properties useful for practical applications. Available scientific data indicates that current level of knowledge on intelligent polymers varies substantially and very basic reports appear parallel to much matured and advanced developments, which are ready for implementations. The second part of the paper brings brief analysis of the scope of the Smart Structures / NDE Joint SPIE Conference, held at San Diego in March 2004.
PL
W artykule przedstawiono w sposób syntetyczny stan wiedzy w obszarze materiałów inteligentnych. Zainteresowanie materialami inteligentnymi wzrosło gwałtownie w końcu lat 80-tych XX wieku. Można uznać, że aktualnie stanowią one indywidualną klasę materiałów. w publikacji w języku angielskim terminologia nie jest jednolita i wspołistnieją dwie nazwy: "intelligent materials" i "smart materials", a czasami sa one określane jako "adaptive materials". Na podstawie przeglądu literatury uznać można, że materiałami inteligentnymi o największym znaczeniu są: stopy z pamięcią kształtu, ceramiczne materiały piezoelektryczne, materiały magnetostrykcyjne, ciecze reologiczne oraz inteligentne polimery i ich kompozyty. Zainteresowanie polimerami inteligentnymi pojawiło się znacznie później niż materiałami ceramicznymi i metalowymi. W ciągu ostatnich dwóch dekad znaczenie inteligentnych polimerów gwałtownie wzrosło w wyniku obiecujących możliwości ich praktycznego zastosowania. Dostepne wyniki badań wskazują, że stopień zaawansowania wiedzy dotyczącej inteligentnych materiałów polimerowych jest zróżnicowany. Istnieją wyniki badań podstawowych, a jednocześnie wyniki wskazujące na możliwość już zaawansowanego wykorzystania. W części drugiej artykułu przedstawiono sysntetyczny przegląd materiałów z konferencji "Smart Structures and Materials 2004 and Nondestructive Evaluation for Health monitoring and Diagnostics 2004", która odbyła się w San Diego w marcu 2004.
EN
The paper starts with a brief introduction into the main ideas and concepts of smart materials and structures. Then, an overview about German research activities in this field is given. Some of the project are summarized, including the main research ideas, some results, experiences, etc. Finally, a look into the future is ventured as a very important task to adjust research directions. The paper presents author's expectations, which are based upon his own research experiences and several discussions with colleagues in Europe, USA, Japan etc.
PL
Praca zawiera krótkie wprowadzenie w główne koncepcje z zakresu materiałów i konstrukcji "inteligentnych". Prezentuje przegląd europejskich ośrodków badawczych zajmujących się tą tematyką. Niektóre z prowadzonych projektów opisano, przybliżając podstawowe zadania badawcze oraz podsumowano wyniki i doświadczenia z tych badań. Na koniec podjęto próbę określenia przyszłych kierunków rozwoju omawianej dziedziny. Praca przedstawia oczekiwania autorów bazujących na swych własnych doświadczeniach oraz dyskusji przeprowadzonej z ich kolegami w Europie, Stanach Zjednoczonych, Japonii itp.
EN
Complexity of multi-field opto-electromechanical coupling always poses many challenging research issues. Recently due to a rapid development in smart structures and structronic systems, multi-field coupling and control of distributed structronic systems also raises variety of new research, development, and system integration issues. This paper presents a generic nonlinear piezo(electric) -thermoelectromechanical shell theory for a piezoelectric double-curvature shell continuum with admissible boundary cinditions. Applications of the generic theory to other shell and non-shell continua based on four system parameters are also demonstrated. Detailed sensing and control electromechanical characteristics are further investigated in a series of shell of various curvatures. The results show that the membrane sensing/control component dominates the lower natutal modes of deep shells and the bending sensing/control component dominates the natural modes of shallow shell. Electromechanical characteristics and effectiveness of distributed sensors and actuators are evaluated.
PL
Zastosowanie nieliniowej piezo-termosprężystej teorii powłok do sterowania powłok o zmiennej geometrii. W pracy przedstawiono zastosowanie ogólnej nieliniowej piezo-termoelektromechanicznej teorii do piezoelektrycznych powłok o podwójnej krzywiźnie oraz czteroparametrowego kontinuum niepowłokowego. Szczegółowo zbadano elektromechaniczne charakterystyki rozłożonego układu pomiarowego i wykonawczego w ciągu powłok o różnej geometrii. Wyniki wskazują, że membranowe elementy pomiarowe i wykonawcze panują nad dynamiką niskich częstości głębokich powłok, a giętne elementy pomiarowe i wykonawcze nadają się do sterowania powłok małowyniosłych. Zbadano elekromechaniczne charakterystyki i efektywność rozłożonych elementów pomiarowych i wykonawczych.
EN
The paper gives an overview of about recent developements in modelling, numerical analysis and design of piezoelectric controlled smart structures. Then, the theoretical basis of a general purpose finite element simulation tool developed by the authors is presented. This tool contains a number of coupled thermo-electro-mechanical 1D, 2D, 3D as well as layered plate and shell finite elements for simulating controlled structures in static and dynamic applications, where also optimization algorithms (e.g. for actuator location) can be included. Finally, three examples; i.e., actively controlled beam, vibration isolation of a box, and vibration isolation of a plate as a part of an exited cylinder structure, are presented to demonstrate the capability and efficiency of the simulation and design tool.
PL
Zastosowanie metody elementów skończonych do analizy i projektowania piezoelektrycznie sterowanych konstrukcji inteligentnych Praca daje przegląd nowych osiągnięć z zakresu modelowania, analizy numerycznej i projektowania konstrukcji inteligentnych z piezoelektrycznymi elementami wykonawczymi. Omówiono teoretyczne podstawy opracowanych przez autorów narzędzi symulacyjnych korzystających z metody elementów skończonych. Narzędzie to zawiera zarówno jedno-, dwu- i trójwymiarowe sprzężone elementy termo-elektro-mechaniczne, jak i elementy skończone nadające się do symulacji statyki i dynamiki płyt i powłok warstwowych ze sterowaniem. Możliwe jest również włączenie algorytmów optymalizacyjnych, np. służących do optymalnego wyznaczania położenia aktuatora. Aktywnie sterowana belka, zagadnienie wibroizolacji pojemnika oraz wibroizolacji płyty jako części pobudzanej konstrukcji walcowej są przykładami pokazującymi możliwości i efektywność opracowanego narzędzia.
EN
In the paper, a general purpose finite element software for the simulation of piezoelectric material systems and controlled smart structures is presented. The equations of coupled electromechanical problems are given in a weak form, which are used for the development of 1D, 2D, 3D as well as multilayered composite shell elements. The smart structures finite element code includes static and dynamic analysis, where also controlled problems can be simulated. To demonstrate the capability of the simulation tool some test examples are reviewed.
EN
The problem addressed in this paper is that of modeling composite beams excited by distributed piezoelectric actuators. A model based on Reddy's layerwise laminate theory is proposed. Through comparisons with exact wave-dispersion analytical results, it is shown that the model may provide an accurate description of the active beam's response in the high-frequency (short-wavelength) range.
EN
This paper investigates experimentally and analytically the effect of Active Strain Energy Tuning (ASET) on low actuator fraction Shape-Memory Alloy (SMA) hybrid composite laminates. It shows that in these materials ASET results in reductions in resonance frequencies during actuation, in contrast to the behaviour observed in higher actuator fraction laminates. A simple analytical model is presented to interpret the results. This shows that in general terms there is no difference in the mechanism of frequency shifts in low and high actuator fraction materials. The reductions in natural frequency observed in low actuator fraction laminates occur simply because the force developed by the actuators is too small to overcome matrix thermal stresses; in contrast to the control authority available in composites containing higher actuator fractions.
EN
An efficient design of control strategies for smart structures is based on a reliable simulation of the structural behavior. Due to its general applicability, the finite element method has become the most widely used simulation tool, and it is thus desirable to implement constitutive models for actuators into such a frame. The paper presents a finite element formulation for a shape memory wire based on an extended version of the Müller-Achenbach model. Its potential is illustrated by simulating the behavior of an adaptive beam which is actuated by several electrically heated SMA wires.
EN
The Winooski One hydroelectric dam in Winooski Vermont, built in 1992, represented the world's first high performance civil structure into which were embedded various fiber optic sensors. While the goal was to have these sensors provide measurements not previsouly attainable, given the large levels of electromagnetic interference present within such a power generation facility, in some respects the larger issue has been the overall survivability of fiber optic sensors which have been embedded into a reinforced concrete structure. Details regarding sensor choices, sensor placement, installation details, measurements, and the benefits to the dam owners are presented.
EN
First of all, a brief reminder on piezoelectric effect is given. Then it is applied to a beam equipped with such actuators. The influence of tile shape and location is discussed. A smart beam model is finally presented and analyzed. The controllability is carefully examined in the framework of the H.U.M. method of Lions (1988). Let us also underline that the asymptotic harmonic behaviour of the structure is videly used.
first rewind previous Strona / 1 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.