Analiza wpływu aktuatorów piezoelektrycznych na redukcję drgań płyty utwierdzonej na krawędziach

• Autorzy: Wiciak J.

Warianty tytułu

EN

Analysis of piezoelectric actuators' effect on the reduction of vibration of plate restrained on edges

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przedmiotem analizy była płyta stalowa utwierdzona na wszystkich krawędziach i pobudzana do drgań zewnętrzną siłą punktową. Na obydwu jej powierzchniach umieszczono cztery pary aktywatorów piezoelektrycznych. Analizę przeprowadzono dla trzech pierwszych form drgań, przy wymuszeniu harmonicznym, w stanie ustalonym. Badano wpływ przyłożonego napięcia do elementów piezoelektrycznych i zmianę warunków brzegowych na amplitudę drgań. Obliczenia wykonano metodą elementów skończonych z wykorzystaniem pakietu ANSYSa.

EN

The paper explores the potentials of reducing the amplitude of plate vibrations through the use of piezoelectric actuators in an anti-symmetric configuration. Tests were run on a steel plate, bonded on all edges and free supported on all edges. Plate vibrations were excited by a point force, harmonically varying in time, with the amplitude 1,0 N. The calculation procedure uses the FEM approach (ANSYS). The analysis covers the first free modes of natural vibrations of the plate.

Słowa kluczowe

PL

drgania; materiały piezoelektryczne; płyty; sterowanie

EN

control; piezoelectric materials; plates; vibration

• Wydawca: Wydawnictwo Politechniki Krakowskiej im. Tadeusza Kościuszki
• Czasopismo: Czasopismo Techniczne. Mechanika
• Rocznik: 2004
• Tom: R. 101, z. 13-M
• Strony: 115--123
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., tab.

Twórcy

autor

Wiciak J.

• Pracownia Akustyki Strukturalnej i Materiałów Inteligentnych, Wydział Inżynierii Mechanicznej i Robotyki, Akademia Górniczo-Hutnicza

Bibliografia

• [1] Cupiał P., Some Analytical and Finite Element solutions of the Vibration of Piezoelectric Continua, XX Sympozjum: Vibrations in Physical Systems, Poznan-Błażejewko 2002.
• [2] Elliott S.P., Nelson P.A., Active Control of Vibrations, Academic Press, London 1997.
• [3] Fuller C.R., Active Control of Sound Trasmission / Radiation From Elastic Paltes by Vibration Inputs: I Analysis, Journal of Sound and Vibration, 136(1), 1990, 1-15.
• [4] Giurgiutiu V., Craig A.R., Power and Energy Characteristics of Solid-State Induced Strain Actuators for Static and Dynamic Applications, J. of Intelligent Material Systems and Structures, 8, 1997, 738-748.
• [5] Kaliski S., Drgania i fale w ciałach stałych, PWN, Warszawa 1966.
• [6] Kozień M.S., Wiciak J., Wpływ konfiguracji elementów piezoelektrycznych na stopień redukcji drgań płyty, Czasopismo Techniczne z. 5-M/2004, Wyd. Polit. Krak., 149-156.
• [7] Kozień M.S., Wiciak J., Acoustics Radiation of a Plate With Line and Cross Type Piezoelectric Elements, Journal of Molecular and Quantum Acoustics, Vol. 24 , 2003, 97-108.
• [8] Kozień M.S., Wiciak J., Analiza promieniowania akustycznego płyty z czterema parami elementów piezoelektrycznych, Materiały LI Otwartego Seminarium z Akustyki OSA'04, PTA Oddział Gdański, Gdańsk 2004, 183-186.
• [9] Leniowska L., Leniowski R., Development of Active Vibration Control System for Circular Plate by Using the 2-Layer Piezo Disk System, Mechanika, t. 22, z. 3, 2003, 337.
• [10] Osiński Z., Teoria drgań, PWN, Warszawa 1980.
• [11] Pietrzakowski M., Warstwy piezoelektryczne w sterowaniu drganiami płyt kompozytowych, Zesz. Nauk. Polit. Krak., Mechanika nr 83, 2001, 221-226.
• [12] Pietrzakowski M., Composites with Piezoceramic Fibers and Interdigitated Electrodes in Vibration Control, Mechanika, t. 22, z. 3, 2003, 375.
• [13] Tylikowski A., Aktywne tłumienie w elementach ciągłych konstrukcji i maszyn, [w:] J. Osiński,Tłumienie drgań, PWN, Warszawa 1997.
• [14] Waanders J.W., Piezoelectric ceramics. Properties and applications, Philips Components, Eindhoven 1991.
• [15] Wiciak J., The Influence of Position of Piezoelectric Actuators on Vibrations and Acoustics Radiation Reduction of Simply Supported Plate, Polish Journal of Environmental Studies, vol. 13, Supplement III, 2004, 125-130.