PL
 |
EN
Preferencje help
Polish version English version Język
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 39

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
1
Content available remote Numerical and experimental analysis of unevenness of pressure in multidisc brake
Sadowski M., Jachimowicz J., Pietrzakowski M.
Machine Dynamics Research
|
2018
|
Vol. 42, No. 3
89--105
EN
The paper presents numerical (using Finite Element Method) and experimental (using brake tests) approaches to analyse the problem of unevenness of pressure between brake discs. Influence of surface imperfections on pressure, stress distributions and temperature fields was taken into consideration. The temperature fields were obtained experimentally using thermocouples and an infrared camera. The correlation between the surface imperfections and the temperature fields has been demonstrated in both the numerical and experimental approaches.
2
Content available Symulacyjne badanie efektywności belkowego generatora piezoelektrycznego
Nowak R., Pietrzakowski M.
Symulacja w Badaniach i Rozwoju
|
2015
|
Vol. 6, nr 4
265--272
PL
Rozważania dotyczą układu pozyskiwania energii elektrycznej w postaci trójwarstwowej belki wysięgnikowej, składającej się ze stalowej warstwy środkowej i zewnętrznych warstw piezoelektrycznych. Odkształcenie belki wywołano przemieszczeniem jej swobodnego końca o ustalonej wartości. W pracy zbadano wpływ parametrów geometrycznych i materiałowych generatora belkowego na pozyskiwane napięcie i energię elektryczną. W porównawczych obliczeniach metodą elementów skończonych, przeprowadzonych przy zastosowaniu modeli płaskich i bryłowych, wykazano dostateczną dokładność modeli płaskich. Wyniki otrzymane uproszczoną metodą analityczną i metodą elementów skończonych przedstawiono graficznie w postaci zależności napięcia lub energii od stosunku grubości warstw. Dla wybranych sztywności warstw wyznaczono wartości stosunku ich grubości, którym odpowiada największa efektywność generatora. Zbliżone wyniki uzyskano w przypadku obu metod obliczeniowych.
EN
The cantilever beam energy harvester consists of three layers, steel in the middle and the two outer piezoelectric layers, was considered. The strain of the beam was caused by the free end static deflection. The influence of the material and the geometry parameters of the beam generator on the generated voltage and the electrical energy was investigated. Sufficient accuracy of the plain and the solid FEM models were proved. The results obtained in the analytical and the FEM ways was compared and shown graphically as the relationship between the generated voltage or energy and the layer thickness ratio. The most effective, from the energy harvesting point of view, thickness and stiffness ratio of the layers was founded. The similar results from both calculation methods were obtained.
3
Content available Badania symulacyjne piezoelektrycznego dwubelkowego układu pozyskiwania energii elektrycznej
Nowak R., Pietrzakowski M.
Symulacja w Badaniach i Rozwoju
|
2015
|
Vol. 6, nr 3
185--192
PL
Zaproponowany układ dwubelkowy składa się z generatora z warstwami piezoelektrycznymi i wzmacniacza drgań. Wymuszenie kinematyczne zrealizowano jako harmoniczny poprzeczny ruch podpory. W pracy skupiono się na wpływie parametrów geometrycznych i materiałowych wzmacniacza na efektywność zamiany energii mechanicznej w energię elektryczną. Wyniki otrzymane metodą analityczną i metodą elementów skończonych przedstawiono w postaci charakterystyk amplitudowo-częstotliwościowych generowanego napięcia. Porównano wybrane maksymalne wartości amplitudy napięcia i częstości drgań własnych, zestawiając je w tabelach. Na podstawie oszacowanych błędów względnych stwierdzono poprawność zastosowanego modelu MES.
EN
In this paper the double beam system, which consists of generator (with piezoelectric layers) and resonator, was presented. Excitation was realized by the transverse harmonic movement of the support. The influence of geometrical and material properties of the resonator on the efficiency of conversion from mechanical energy into electrical energy were investigated. Results obtained by the analytical and the finite element method were shown as amplitude-frequency characteristics of the generated voltage. Comparison of the maximum voltage amplitude and the natural frequencies was summarized in the tables. On the basis of relative errors the correctness of the FEM model was confirmed.
4
Content available An Active Functionally Graded Piezocomposite Plate Subjected to a Stochastic Pressure
Pietrzakowski M.
Archives of Acoustics
|
2015
|
Vol. 40, No. 1
101--108
EN
In the paper the analysis of random vibration of an actively damped laminated plate with functionally graded piezoelectric actuator layers is presented. The simply supported plate is subjected to stochastic loading represented by a uniformly distributed pressure. The random input is assumed as a Gaussian stationary and ergodic process. The actuators are regarded as a multi-layer structure arranged of piezofiber composite sub-layers. The sub-layers differ each other with amount of PZT (lead-zirconate-titanate) fibers and are stacked to achieve a desired change of the PZT volume fraction through the actuator thickness. The gradation scheme of constituents and material properties are estimated by parabolic and power functions. Numerical simulations are performed to recognize the influence of the applied random excitations and the actuator properties gradations on the characteristics of the stochastic field of active plate deflection i.e. power spectral density, autocorrelation function and variance.
5
Symulacje MES i weryfikacja doświadczalna piezoelektrycznego układu pozyskiwania energii
Nowak R., Pietrzakowski M.
Logistyka
|
2014
|
nr 6
7933--7940
PL
Nietłumione drgania często prowadzą do uszkodzeń części maszyn, pojazdów, układów mechanicznych, itd. Omawiany artykuł przedstawia możliwość wykorzystania drgań szkodliwych do pozyskiwania energii elektrycznej za pomocą elementów piezoelektrycznych. Stanowisko laboratoryjne składa się z belki wysięgnikowej wymuszanej bezwładnościowo umieszczonym na swobodnym końcu silnikiem elektrycznym z tarczą zamocowaną mimośrodowo na wale. Przemieszczenie pionowe i częstość drgań belki zmierzono wykorzystując platformę pomiarową pulse B&K.. Do pomiaru wartości napięcia generowanego przez każdą z aktywnych warstw generatorów piezoelektrycznych zastosowano zewnętrzną kartę pomiarową. Model MES zbudowano w programie ANSYS. Belkę, akcelerometr, silnik elektryczny, warstwy epoksydowe i piezoelektryczne podzielono na dwudziestowęzłowe elementy bryłowe. Węzły warstw piezoelektrycznych wyposażono w dodatkowe elektryczne stopnie swobody. Właściwości materiałowe zastosowane w modelu MES zmierzono w laboratorium bądź zaczerpnięto z materiałów producenta. Przeprowadzono badania laboratoryjne i symulacje numeryczne, a otrzymane wyniki zestawiono i porównano ze sobą. Zostały przedstawione i omówione wykresy czasowe napięcia generowanego przez poszczególne warstwy przetwornika.
EN
Undamped vibrations usually cause damages of machines, rotor blades, cars etc. This article shows the use of harmful vibration using piezoelectric patches for energy harvesting. The laboratory stand consists of the cantilever beam excited by a harmonic movement of a mass eccentrically attached to an electric motor mounted on the free end. Using the B&K pulse platform with accelerometer there is an opportunity to measure a vertical displacement of the selected beam’s point and also the frequency of vibrations of the beam. The Portable Data Acquisition Module was used to measure the voltage generated by piezoelectric layers. The finite element method model has been built in the ANSYS software. Twenty node elements have been applied to the modeled beam, accelerometer, electric motor, epoxy layers and piezoelectric layers. Although piezoelectric elements have extra electric degree of freedom. Material parameters were measured or picked from the manufacturer’s brochure and applied into the FEM model. Laboratory tests and finite element method simulations have been made and acquired results have been compared. Characteristics of voltage in a time domain have been shown and discussed.
6
Projektowanie i optymalizacja hamulców o napędzie elektrycznym
Grygorcewicz P., Jachimowicz J., Pietrzakowski M.
Logistyka
|
2014
|
nr 3
2239--2245
PL
Artykuł przedstawia proces projektowania hamulców o napędzie elektrycznym ze szczególnym uwzględnieniem różnych istotnych czynników wpływających na konstrukcję hamulca. Zaakcentowane zostały podstawowe fazy związane ściśle z projektowaniem prototypów: proces projektowania, optymalizacja MES i badania laboratoryjne, które są bardzo istotne i sciśle ze sobą powiązane. Przedstawiona została takze budowa hamulca elektrycznego.
EN
This article presents selected issues related to the design methodology of the electric brakes during the construction process as well as other factors which are important in the design process. The main parts of the design process are: design, FEM (Finite Element Methods) calculation and laboratory tests. Nowadays when new solution of brakes is being designed there is a need to take into account various factors influencing the design. The aim of the paper is to discuss design process from the very beginning. The building of the new prototype electric brakes was shown.
7
Content available Wpływ degradacji połączenia generatora piezoelektrycznego z belką na pozyskiwaną energię elektryczną
Nowak R., Pietrzakowski M.
Symulacja w Badaniach i Rozwoju
|
2013
|
Vol. 4, nr 4
185--192
PL
Efektywność odzysku energii elektrycznej z energii drgań mechanicznych zależy między innymi od jakości połączenia pomiędzy generatorem piezoelektrycznym a belką. W niniejszym artykule przeprowadzono obliczenia belki wysięgnikowej wymuszonej ruchem harmonicznym podpory. Porównano wyniki otrzymane metodą analityczną i metodą elementów skończonych. Skupiono się na wpływie degradacji połączenia na charakterystyki dynamiczne układu i odzyskiwane napięcie. Porównano charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowe w przypadku uszkodzonej i nieuszkodzonej warstwy kleju. Przeprowadzono badania w zależności od położenia obszaru degradacji i stopnia zniszczenia warstwy kleju.
EN
Efficiency of energy harvesting depends on the coupling of the piezoelectric generator and the beam. Calculations of the cantilever beam excited by harmonic movement of the support has been executed in this article. Comparison of the results performed by analytical method and finite element method has been done. Influence on dynamic behavior of the system and generated voltage caused by glue layer degradation was made. Amplitude-frequency characteristics has been compared for damaged and undamaged glue layer. Placement and degree of damage of the glue layer was researched in case of effect onto generated voltage.
8
Content available remote Vibration Control of Autoparametric System Using MR Dampers in the Pendula Joints
Sado D., Pietrzakowski M.
Machine Dynamics Research
|
2013
|
Vol. 37, No. 4
97-107
EN
In this paper a three-degree of freedom autoparametric system with a double pendulum including the magnetorheological (MR) dampers in the pendula joints is investigated numerically. The system consists of the two coupled pendula hangs down from the oscillator. Near the resonance regions except multiperiodic and quasiperiodic vibration, also chaotic motion may appear. For characterising a chaotic response the bifurcation diagrams, Poincaré maps and maximal exponent of Lyapunov for different magnetorheological damping parameters are constructed. The influence of damping moment in the pendula joins (described by Bingham’s model) on the phenomenon of energy transfer can be modified by magnetic field. Results show that MR dampers can be used to change the dynamic behavior of the autoparametric system giving semiactive control possibilities.
9
Content available remote Numerical Investigation of Piezoelectric Element Coupling Degradation in Active Beam Systems
Freundlich J. K., Pietrzakowski M.
Machine Dynamics Research
|
2013
|
Vol. 37, No. 4
13-26
EN
The objective of the present study is to develop modelling of the piezoelectric element edge delamination process and analysis of effects of the progressive adhesive interlayer damage on active beam dynamic behaviour. In the considered system piezoelectric patches are mounted to both opposite sides of the beam and operate as a collocated sensor/actuator pair with velocity feedback. Herein, the actuator coupling damage is described as a large reduction of the adhesive interlayer shear stiffness. It is assumed that the damaged zone of the decreased stiffness extends uniformly across the actuator from its edges to the centre. In the analysis, the beam is divided into sections due to its geometry and the supposed delaminated regions. The calculations are performed using the FE analysis. In the first step, the cantilever beam with piezoelectric elements bonded to the beam surface by a thin glue layer of uniform properties is analysed. The beam is excited by a time varying force. In order to validate the arranged FE model, the analytical and FE calculations of open and closed loop dynamic responses are performed. The compared results show quite good agreement and prove that the applied FE model of the considered system is correct and can be accepted for further numerical analysis. In the next step, FE simulations of the beam forced vibration suppressed by piezoelectric control system with velocity feedback are accomplished. The influence of the length of damaged zone on the dynamic characteristics and the control effectiveness is investigated. As expected, the size, type and location of the coupling damage influence on the dynamic characteristics of the examined beam and cause reduction of the system control efficiency.
10
Content available Wpływ położenia i kształtu elementu piezoelektrycznego na pozyskiwaną energię elektryczną
Nowak R., Pietrzakowski M.
Symulacja w Badaniach i Rozwoju
|
2012
|
Vol. 3, nr 3
131--140
PL
W niniejszej pracy skupiono się na zbadaniu wpływu kształtu i położenia generatora piezoelektrycznego na pozyskiwane napięcie. Rozważono układ mechaniczny w postaci belki wysięgnikowej z przyklejonym przetwornikiem piezoelektrycznym, spolaryzowanym poprzecznie. Zastosowano generator w kształcie prostokątnym i trójkątnym. Na podstawie obliczeń analitycznych dokonano wyboru możliwie efektywnego generatora. Wyznaczono charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowe wytwarzanego napięcia w przypadku drgań belki w zakresie pierwszej i drugiej częstotliwości rezonansowej. Do obliczeń porównawczych, przeprowadzonych metodą elementów skończonych (MES), wybrano generator prostokątny, rozłożony na dwóch trzecich długości powierzchni belki. Wykazano zadowalającą zgodność wyników uzyskanych metodą analityczną i MES.
EN
This study focuses on examining the influence of the shape and position of the piezoelectric generator on the harvested voltage. The considered mechanical system is the cantilever beam with the glued transversely polarized piezoelectric transducer. Both rectangular and triangular generators were used. Using analytical calculations, the generator's shape was selected as efficiently as possible. Amplitude-frequency characteristics were determined in the first and second resonant frequency range. The rectangular generator covering two-thirds of the upper surface of the beam was selected for comparative calculations. The results of both methods were compared with acceptable agreement.
11
Content available Symulacyjne badanie skutków degradacji połączenia piezoaktuatora z belką
Hoffman G, Nowak R., Pietrzakowski M
Symulacja w Badaniach i Rozwoju
|
2012
|
Vol. 3, nr 1
19--28
PL
Efektywność współpracy piezoelektrycznego aktuatora z układem głównym zależy między innymi od jakości połączenia. Dlatego też degradacja warstwy łączącej jest ważnym aspektem badawczym. W niniejszej pracy przedmiotem badań jest belka swobodnie podparta z przyklejonym na jej powierzchni piezoelektrycznym aktuatorem, którego działanie wywołuje zginanie belki. Uszkodzenie zamodelowano jako zmianę sztywności ścinania warstwy kleju w ustalonym, zdegradowanym obszarze wzdłuż brzegu aktuatora. W celu weryfikacji modeli MES (opracowanych w dwóch programach ABAQUS i ANSYS) porównano wyniki symulacji z wynikami uzyskanymi metodą analityczną. Skupiono się na porównaniu rozkładów naprężeń stycznych w warstwie kleju w części uszkodzonej i nieuszkodzonej, ugięć belki oraz charakterystyk amplitudowo-częstotliwościowych w przypadku różnych sztywności warstwy. Uzyskana dostateczna zgodność wyników uzasadnia poprawność zastosowanych modeli MES.
EN
Efficiency of a piezoelectric actuator-beam interaction depends on the coupling quality. That is why glue layer degradation is one of the important research problems. Consideration of a simply supported beam with a surface mounted piezoelectric patch, which operates in bending mode, has been presented in this article. The glue degradation has been modeled as a modification of shear stiffness within the assumed area along the actuator edge. Verification of the FEM models (built using two programs ANSYS and ABAQUS) was performed comparing results with those obtained applying the analytical method. The comparison is focused on the results such as shear stresses distributions within the damaged and undamaged glue layer, beam deflections and amplitude-frequency characteristics calculated for different shear stiffness values. The results are in quite good agreement and prove correctness of the applied FEM models.
12
Content available Analiza MES w sterowaniu drganiami belki za pomocą elementów piezoelektrycznych
Freundlich J., Hoffman G., Pietrzakowski M.
Symulacja w Badaniach i Rozwoju
|
2012
|
Vol. 3, nr 4
185--194
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.
13
Content available Symulacyjne badanie wpływu przemieszczeń podpór na naprężenia w kratownicowej konstrukcji dachowej
Freundlich J., Pietrzakowski M
Symulacja w Badaniach i Rozwoju
|
2011
|
Vol. 2, nr 4
187-196
PL
Praca dotyczy badań symulacyjnych wpływu przemieszczeń podpór na wartości naprężeń w obciążonej konstrukcji dachowej, ze szczególnym uwzględnieniem redukcji ekstremalnych naprężeń. Opracowano dwa modele MES dźwigara kratowego: uproszczony belkowy i bardziej złożony powłokowy. Wyniki przeprowadzonych obliczeń porównawczych potwierdziły dostateczną dokładność uproszczonego belkowego modelu dźwigara, uzasadniając jego zastosowanie w złożonym modelu MES badanej konstrukcji dachowej. Na podstawie analizy uzyskanych wyników stwierdzono, że istnieje możliwość ograniczenia poziomu naprężeń w konstrukcji dachowej przez odpowiednio dobrane, dostosowane do sposobu obciążenia wartości pionowych przemieszczeń podpór.
EN
The paper deals with numerical simulations of the influence of the support displacements on stress values occur in the loaded truss roof structure, focusing on reduction of extreme stresses. Two FE models of the truss girder have been worked out: a simplified beam model and a more complex shell model. The compared results of calculations are in good agreement and justify application of the simplified girder model in the complex FE model of the considered roof structure. Basing on the obtained results and their analysis it can be concluded that decrease of the stress level in the roof structure is possible by applying proper, related to the loading, displacements of the structure supports.
14
Content available Symulacja MES pomiaru drgań dźwigara kratowego przy pomocy rozłożonych czujników piezoelektrycznych
Freundlich J., Pietrzakowski M.
Symulacja w Badaniach i Rozwoju
|
2011
|
Vol. 2, nr 1
5-13
PL
W pracy przedstawiono modelowanie i symulację numeryczną drgań dźwigara kratowego z umocowanymi na powierzchniach prętów czujnikami piezoelektrycznymi, przeznaczonymi do monitorowania drgań dźwigara. W celu walidacji modelu MES, wykonano obliczenia drgań swobodnie podpartej belki z czujnikiem piezoelektrycznym metodą analityczną i MES. Uzyskano dobrą zgodność porównywanych wyników, co potwierdza poprawność modelu MES badanego układu. Następnie, zbudowano uproszczony model MES dźwigara kratowego. Model ten został zastosowany do wyznaczenia charakterystyk dynamicznych przemieszczeń dźwigara oraz napięć generowanych w czujnikach piezoelektrycznych.
EN
In this paper modelling and numerical simulations of the truss girder with the piezoelectric sensors mounted on the surface of the girder members are presented. The sensors are applied to monitoring of the girder vibration. For validation a simply supported beam with piezoelectric sensor is calculated using the FEM and the analytical approach. The results achieved by both methods are in a good agreement and confirm the FE model correctness. Afterwards, a simplified FE model of the truss girder was created. The model was used to calculate dynamic characteristics of both the girder displacements and the voltage generated by the sensors.
15
Content available Finite element analysis of delamination effects in piezocomposite laminated plates
Freundlich J., Pietrzakowski M.
Symulacja w Badaniach i Rozwoju
|
2010
|
Vol. 1, nr 1
17-23
PL
W pracy przedstawiono analizę MES zachowania laminowanych płyt piezokompozytowych obciążonych polem elektrycznym. Pokazano wpływ delaminacji krawędziowej oraz jej rozmieszczenia wzdłuż krawędzi na statyczne i dynamiczne zachowanie się badanych płyt. W obliczeniach MES obszar delaminacji modelowano jako zagadnienie kontaktowe między warstwami płyty lub przez zmniejszenie sztywności warstwy kleju spajającego kolejne warstwy płyty. Wykonano statyczne analizy MES odkształceń płyt bez delaminacji oraz z delaminacją krawędziową dla dwóch wcześniej wspomnianych sposobów modelowania delaminacji. Pokazano wpływ kilku rodzajów rozmieszczenia delaminacji na statyczne charakterystyki przemieszczenia wybranych punktów płyty w zależności od natężenia wymuszającego pola elektrycznego. W obliczeniach dynamicznych MES zastosowano wyłącznie model delaminacji z warstwą kleju o obniżonej sztywności. Pokazano wpływ rozmieszczenia delaminacji na zmianę częstości własnych badanych płyt oraz na ich zachowanie przy skokowym polu elektrycznym działającym w warstwach piezo kompozytowych.
16
Zastosowanie modeli gradientowych w analizach połączeń zgrzewanych
Dalewski R., Jachimowicz J., Pietrzakowski M.
Przegląd Mechaniczny
|
2010
|
nr 7-8
36-44
17
Content available remote FEM Simulation of the Vibration Girder Measurement Using Piezoelectric Sensors
Freundlich J., Pietrzakowski M.
Machine Dynamics Research
|
2010
|
Vol. 34, No. 2
28-36
EN
The numerical simulations of a piezoelectric sensor applied to monitoring a beam dynamical behaviour is presented in this paper. A simply supported beam with the piezoelectric sensor is investigated using the FEM and the analytical calculations. The beam vibrations are forced by the supports movement. The vibration amplitude of a selected beam point and the voltage amplitude of piezoelectric sensor versus the excitation frequency are computed. The achieved results are similar and prove the applied FE model correctness.
18
Content available Modelling of matrix degradation in piezocomposite actuators using graded material approximation
Pietrzakowski M.
Mechanics / AGH University of Science and Technology
|
2009
|
Vol. 28, no. 2
50-54
EN
The work deals with modelling of material degradation in piezoelectric fiber composite (PFC) layers, which operate as actuators in active laminated plates. The considered degradation process concerns reduction of the matrix material stiffness and is described based on the functionally graded material approach. It is assumed that distribution of the matrix damage, which develops at the outer surface of the actuator layer and progresses toward its inner part, can be approximated according to a power function. The dynamic analysis and calculations are focused on changes in the natural frequencies and amplitude-frequency characteristics of the active laminated plate depending on the degradation level.
PL
Praca dotyczy modelowania degradacji materiałowej w warstwach piezokompozytowych stosowanych jako aktuatory w aktywnych płytach laminowanych. Rozważany proces degradacji ograniczono do redukcji sztywności osnowy i opisano zgodnie z koncepcją materiału gradientowego. Założono, że rozkład uszkodzenia osnowy, które rozwija się na powierzchni zewnętrznej warstwy aktuatora i rozszerza do jej wnętrza, można w przybliżeniu opisać funkcją potęgową. Analizę dynamiczną i obliczenia ukierunkowano na określenie zmian częstości drgań własnych i charakterystyk amplitudowo-częstotliwościowych badanej aktywnej płyty w zależności od zakresu degradacji osnowy.
19
Content available remote On Functionally Graded Piezoelectric Actuators for Applications in Structural Vibration Control
Pietrzakowski M.
Machine Dynamics Problems
|
2008
|
Vol. 32, No. 4
78-94
EN
The aim of the present study is to develop models of active laminated plates containing monolithic piezopolymer sensor layers and a new type of actuator layers made of functionally graded piezoelecrtic material (FGPM). The electromechanical properties of the FGPM actuators can be tailored varying the piezoceramic volume fraction across the thickness during the manufacturing process. Two types of FGPM actuator are under consideration. The first is represented by a multi-layered actuator stacked of distinct piezoelectric fiber composite (PFC) laminae, which differ each other with an amount of piezoceramic (PZT) fibers to change its electromechanical properties quasi continuously according to a power low. In the second case two-phase material being a mixture of piezoceramics and matrix material (e.g. polymer or epoxy resin) is examined. Three distribution functions, which describe the gradient of volume fraction constituents, are considered: exponential, parabolic and sigmoid. The analysis and numerical simulations are focused on the relationship between the material compositional gradient and electromechanical properties and also dynamic responses of the structure. The effective properties of the FGPM, i.e. the Young's modulus and piezoelectric coefficient gradations, are determined. The dynamic analysis concerns steady-state behaviour of rectangular symmetrically laminated plates due to the classical plate theory. The numerical simulations are performed to recognize the influence of the applied pattern of the piezoceramic fraction distribution and its parameters on the gradient of elastic and piezoelectric properties across the FGPM actuators and, as the final result, the active plate structural response presented in terms of amplitude-frequency characteristics. The changes in both the natural frequencies and resonant amplitudes are compared and the influence of the piezoceramic gradation on the control system operational effectiveness is also discussed.
20
Content available remote Zagadnienie numerycznego modelowania połączeń zgrzewanych
Dalewski R., Jachimowicz J., Pietrzakowski M.
Górnictwo Odkrywkowe
|
2008
|
R. 49/2, nr 4-5
168-172
PL
W artykule zostały opisane zagadnienia związane z modelowaniem procesu zgrzewania umożliwiające określenie poziomu naprężeń resztkowych w punktowym połączeniu zgrzewanym oporowo. Przedstawiona metoda badań symulacyjnych składa się z dwóch etapów - analizy przepływu ciepła, rozwiązywanej metodą stanów chwilowych i krokowej analizy naprężeń. Wyniki symulacji zostały odniesione do wyników pomiarów wykonanych na dyfraktometrze rentgenowskim.
EN
This paper describes numerical simulation of spot welding process employed to assess the level of residual stresses in resistance spot welding joint. Method presented in this paper consists of two steps - thermal analysis, solved in transient scheme and stepped stress analysis. Simulation results were compared with the data obtained using X-ray diffraction method of stress measurement.
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.