Analiza MES w sterowaniu drganiami belki za pomocą elementów piezoelektrycznych

• Autorzy: Freundlich J. , Hoffman G. , Pietrzakowski M.

Warianty tytułu

EN

The finite element analysis in piezoelectric control of beam vibration

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W pracy przedstawiono symulacje MES swobodnych i wymuszonych drgań belki, aktywnie tłumionych układem elementów piezoelektrycznych pracujących z prędkościowym sprzężeniem zwrotnym. Zbadano dwa modele układu – model bez i z uwzględnieniem warstwy kleju mocującej elementy piezoelektryczne do konstrukcji głównej. W celu pokazania efektywności tłumienia drgań obliczenia wykonano dla kilku wartości współczynnika wzmocnienia w pętli sprzężenia zwrotnego. Symulacje wykazały widoczną różnicę amplitud otrzymanych z obliczeń przy zastosowaniu obu modeli. Wartości amplitud drgań w przypadku modelu z uwzględnieniem warstw kleju są znacznie mniejsze niż te otrzymane przy użyciu modelu z doskonałym połączeniem czujnika i aktuatora z belką.

EN

FE simulations of the beam free and forced vibration suppressed by piezoelectric control system with velocity feedback are accomplished. Two models of examined system are considered - the model without and with taking account of a glue layer connecting piezoelectric transducers to the main structure. Several control gain values are used in calculations to show active damping effects. The calculations demonstrate noticeable difference between calculated amplitudes using both models. Amplitude values obtained using the model with glue layers are noticeable lower than that obtained for the perfectly bonded sensor/actuator patches.

Słowa kluczowe

PL

drgania belki; aktywne tłumienie; elementy piezoelektryczne

EN

beam vibration; active damping; piezoelectric elements

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Symulacji Komputerowej
• Czasopismo: Symulacja w Badaniach i Rozwoju
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 3, nr 4
• Strony: 185--194
• Opis fizyczny: Bibliogr. 7 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Freundlich J.

• Politechnika Warszawska, IPBM, ul. Narbutta 84, 02- 524 Warszawa

autor

Hoffman G.

• Politechnika Warszawska, IPBM, ul. Narbutta 84, 02- 524 Warszawa

autor

Pietrzakowski M.

• Politechnika Warszawska, IPBM, ul. Narbutta 84, 02- 524 Warszawa

Bibliografia

• 1. Shen M. H., A new modelling technique for piezoelectrically actuated beams, Computers and Structures, 50(3), 1995, 361-366.
• 2. Yi S.,Ling S. F., Ying M., Hilton H. H, Vinson J. R., Finite element formulation for anisotropic coupled piezoelectro-hygro-thermo-viscoelasto-dynamic problems, Int. Journal for Numerical Methods in Engineering, 45, 1531-1546, 1999.
• 3. Balamurugan V., Narayanan S., Active vibration control of smart shells using distributed piezoelectric sensors and actuators, Smart Materials and Structures, 10, 173-180, 2001.
• 4. Trindade M. A., Benjeddou A., Ohayon R., Piezoelectric active vibration control of damped sandwich beams, 246(4), 653-677, 2001.
• 5. Sun D., Tong L., Effect of debonding in active constrained layer damping patches on hybrid control of smart beams, International Journal of Solids and Structures 40, 1633–1651, 2003.
• 6. Pietrzakowski M., Experiment on a cantilever beam control and theoretical approximation, J. of Theoretical and Applied Mechanics, 40(3), pp. 667-689, 2002.
• 7. ABAQUS Online Documentation: Version 6.11, Dassault Systèmes, 2011.