A shape memory alloys based tuneable dynamic vibration absorber for vibration tonal contro

• Autorzy: Tiseo B. , Concilio A. , Ameduri S. , Gianvito A.

Warianty tytułu

PL

Zastosowanie adaptacyjnego dynamicznego eliminatora drgań ze stopem z pamięcią kształtu do tonalnego sterowania drganiami

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

This paper examines a novel model of an Adaptive Tuneable Dynamic Vibration Absorber (ATDVA), based on the use of Shape Memory Alloy materials (SMA). Being adaptive, the absorber is able to track variation of the structural dynamic response. The absorber architecture is extremely simple: it consists of a clamped SMA wire and a concentrated mass. Two reference structures have been considered: a typical aeronautical aluminium panel and a fibreglass panel. In the first part, the investigated concept is introduced with a short presentation about the SMA main properties. The realisation and experimental characterisation of the device are then presented. Its implementation, a report on the experimental campaign and the presentation of the attained results conclude the work, together with a discussion on the achieved results and the next investigation steps.

PL

W pracy omówiono nowy model adaptacyjnego i dostrajalnego eliminatora drgań (ATDVA) opartego na wykorzystaniu stopu z pamięcią kształtu (SMA). Posiadając właściwości adaptacyjne, eliminator taki umożliwia śledzenie jakościowych i ilościowych zmian w odpowiedzi dynamicznej układu, do którego został zastosowany. Architektura eliminatora jest wyjątkowo prosta: konstrukcja zawiera obustronnie utwierdzony drut SMA i masę skupioną. Dla celów porównawczych rozważono dwa układy drgające: aluminium panel stosowany w aeronautyce i kompozytowy panel zawierający włókna szklane. Pierwszą część artykułu poświęcono omówieniu zaproponowanej koncepcji sterowania drganiami i prezentacji najważniejszych właściwości stopów z pamięcią kształtu. Następnie przedstawiono sposób realizacji badań i charakterystykę układu do eliminacji drgań w kontekście zaplanowanych doświadczeń. Ostatecznie opisano praktyczne wdrożenie eliminatora, przybliżono przebieg wykonanych eksperymentów i zaprezentowano otrzymane wyniki analizy, opatrując je dyskusją i wskazaniem dalszych kroków badawczych.

Słowa kluczowe

EN

ATDVA; SMA; vibration control

• Wydawca: Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
• Czasopismo: Journal of Theoretical and Applied Mechanics
• Rocznik: 2010
• Tom: Vol. 48 nr 1
• Strony: 135--153
• Opis fizyczny: Bibliogr. 21 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Tiseo B.

autor

Concilio A.

autor

Ameduri S.

autor

Gianvito A.

• C.I.R.A, The Italian Aerospace Research Centre, Capua (CE), Italia,

Bibliografia

• 1. Ameduri S., Diodati G., Concilio A., 2005, An SMA embedded anisotropic panels aimed at controlling vibration due to variable regimes sources, 8th Conference Dynamic System, Theory and Application, Lodz, Poland
• 2. Baz A., 1990, Active vibration control of flexible beams using shape memory actuators, Journal of Sound and Vibration, ??, ?, 437-456
• 3. Blevins R., 1979, Formulas for Natural Frequencies and Mode Shapes, R.E. Krieger Publishing Co., Florida
• 4. Dayuo J., Brennan M.J., 2002, Global control of structural vibration Rusing multiple-tuned vibration neutralizer, Journal of Sound and Vibration, 258, 2, 345-357
• 5. Elahainia M.H., 2005, A temperature-based controller for a shape memory alloy actuator, Journal of Vibration and Acoustics, 127/285
• 6. Elahainia M.H., Koo J.H., Ahmadian M., 2004, Shape memory alloy tuned vibration absorbers: robustness analysis, Proc. of IMECE 04, Anaheim (CA), USA
• 7. Est´eve S.J., 2004, Control of sound transmission into payload fairings Rusing distributed vibration absorbers and Helmotz resonators, Submitted to the Faculty of Virginia Polytechnic Institute and State University for the Degree of Mechanical Engineering
• 8. Hartog J.P.D., 1956, Mechanical Vibrations, McGraw-Hill Book Company
• 9. Huang M., Fuller C.R., 1997, The effect of dynamic absorbers on the forced vibration of a cylindrical shell and its coupled interior sound field, Journal of Sound and Vibration, 200, 4, 401-418
• 10. Hunt J.B., 1979, Dynamic Vibration Absorbers, Mechanical Engineering Publications Ltd.
• 11. Inman D.J., 1989, Vibration With Control Measurements And Stability, Prentice-Hall International Inc.
• 12. Korenev B.G., Reznikov L.M., 1993, Dynamic Vibration Absorbers, John Wiley and Sons Ltd. 152 B. Tiseo et al.
• 13. Liang C., Rogers A., 1990, One dimensional thermo-mechanical constitutive relations for shape memory materials, Journal of Intelligent Materials Systems and Structures, 1, 201-233
• 14. Otsuka C., Waymann M., 2002, Shape Memory Materials, Cambridge University Press, UK
• 15. Rustighi E., Brennan M.J., Mace B.R., 2005b, Real time control of shape memory alloy adaptive tuned vibration absorber, Smart Materials and Structures, 14, 1184-1195
• 16. Rustighi E., Brennan M.J., Mace B.R., 2005a, A shape memory Allom adaptive tuned vibration absorber: design and implementation, Smart Materials and Structures, 14, 19-28
• 17. Tanaka K., Kobayashi S., Sato Y., 1986, Thermo-mechanics of transformation pseudo-elasticity and shape memory effect in alloys, Int. J. of Plasticity, 2, 59-72
• 18. TDVA Application, Designed by Cameron Hold Sworth Associates-Consulting Civil and Structural Engineers. Description available at http://www.cameron-holdsworth.co.uk/absorber.html (Last seen May 2008)
• 19. Tiseo B., Koopmann G.A., Concilio A., 2005, A SMA based adaptive tuneable vibration absorber, 11th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, Monterey (CA), USA
• 20. Tiseo B., Gianvito A., Concilio A., 2006, Smart tuneable dynamic vibration absorber, 12th AIAA/CEAS Aeroacoustics Conference, Cambridge (MA), USA
• 21. Williams K., Chiu G., Bernhard R., 2002, Adaptive passive absorbers using shape memory alloys, Journal of Sound and Vibration, 249, 5, 835-848