Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Experimental investigation of rotor vibration by using full spectra from shaft mounted piezoelectric patches

Kozioł Mateusz, Cupiał Piotr

Vibrations in Physical Systems

|

2019

|

Vol. 30, nr 2

art. no. 2019203

EN

The work considers the applicability of signals coming from rotor-mounted sensors in machine diagnostics. In the experiments, such sensors were implemented by piezoelectric patches bonded to the surface of a shaft. The laboratory stand also included more common sensors: laser sensors that measured the displacement of the central disc, as well as accelerometers mounted on the supports. The signals measured are analysed using the so-called full FFT method and the spectra are compared. The results show that the signals from piezoelectric sensors can be processed so that their spectral content is similar to typical spectra obtained using stator-mounted sensors.

2

Piezoelectric shunt damping for alpine ski traction improvement

Rajek M., Lubieniecki M., Pieczonka Ł., Uhl T.

Diagnostyka

|

2014

|

Vol. 15, No. 1

3--9

EN

The paper investigates the problem of improving driveability of alpine skis. That properties depend largely on the vibration behavior of a ski under different snow conditions. There is a broad range of methods to deal with vibration damping, both active and passive, that have been described in the literature. In this paper the passive approaches were taken into consideration. It is due to the specific nature of the sport where use of external sources of energy may be impractical. Passive shunt damping system has been designed for a commercially available model of an alpine ski. The performance of the designed system has been evaluated on a numerical model of the ski. Piezoelectric patches have been included in the model by means of a generalized impedance that complies both the mechanical properties and shunted circuit electrical properties. The fraction of strain energy stored in a piezoelectric element at particular vibration modes were used to evaluate the maximum damping coefficient for first three resonant modes that have the largest influence on the ski properties. The damping system is based on piezoelectric patches that can be easily embedded in the laminated structure of a ski.

PL

W artykule przeprowadzono analizę możliwości poprawy własności jezdnych nart zjazdowych z wykorzystaniem materiałów piezoelektrycznych. Właściwości jezdne narty zależą w dużej mierze od ich własności dynamicznych i drgań wzbudzanych podczas jazdy w różnych warunkach śniegowych. Do tej pory podejmowano próby wykorzystania zarówno metod pasywnych jak i aktywnych dla poprawy trakcji. W artykule wzięto pod uwagę tylko metody pasywne, odrzucając metody aktywne ze względu na konieczność użycia zewnętrznego źródła zasilania co uznano za niepraktyczne w omawianym zastosowaniu. W artykule przedstawiono pasywny układ tłumienia drgań typu „shunt damping”, który został zaprojektowany dla wybranego komercyjnego modelu nart zjazdowych. Działanie zaproponowanego układu przeanalizowano na uprzednio z walidowanym modelu numerycznym. Wpływ elementów piezoelektrycznych oraz bocznikującego układu elektrycznego uwzględniono stosując metodę impedancyjną oraz posługując się uogólnionym współczynnikiem sprzężenia elektromechanicznego. Ułamek energii odkształcenia sprężystego danej postaci zawarty w materiale piezoelektryka został wykorzystany do wyliczenia możliwych do uzyskania maksymalnych współczynników tłumienia modalnego dla pierwszych trzech postaci, najbardziej znaczących z punktu widzenia własności jezdnych. System tłumienia drgań został tak zaprojektowany, aby mógł być w prosty sposób zaimplementowany w konstrukcji nart zjazdowych.

3

Optymalna konfiguracja czujników pzt w zagadnieniach detekcji uszkodzeń

Krawczuk M., Palacz M., Wandowski T.

Modelowanie Inżynierskie

|

2006

|

T. 1, nr 32

301-308

PL

W artykule przedstawiono wykorzystanie sieci przetworników piezoelektrycznych do wykrywania uszkodzeń. Stosowane przetworniki służą do generowania oraz rejestrowania fal sprężystych. Różnice w propagacji fali sprężystej, jakie powstają w wyniku zmian własności fizycznych i mechanicznych, są wykorzystywane w proponowanym algorytmie wykrywania uszkodzeń. Czułość algorytmu detekcji uszkodzeń bardzo ściśle zależy między innymi od liczby stosowanych czujników oraz ich rozmieszczenia.

EN

This paper presents application of optimal piezoelectric transducers (in short PZT) in damage detection systems. This system uses fact that any changes of material properties, such as for example local stiffness change caused due to fatigue crack development, affects wave propagation. These disturbances can be easily registered and algorithm can be constructed for identification and localization of such damages. Elastic waves are excited and registered through application of PZT transducers. The sensitivity of damage detection algorithm depend on among other things number and configuration of sensors.

4

Influence of embedded diagnostic sensors on structural dynamic behaviour of composite rotors

Hufenbach W., Fidali M., Kostka P., Langkamp A.

Kompozyty

|

2006

|

R. 6, nr 3

14-19

EN

Technological progress in the field of fibre and textile reinforced composites caused that these materials are increasingly used in the process of rotating machinery design including aircraft engines, turbines, etc. Reduction of mass and increase of strength of composite rotor elements by means of optimization of matrix and anisotropic reinforcement properties allows us to decrease dynamical forces and thereby to increase the machinery efficiency. This unique material optimization is impossible in the case of rotors made of classical isotropic materials. The application of the composite rotors with high reliability demands causes that it is important to evaluate their durability and to investigate phenomena related to the complex material degradation process and to the rotor failures. One of the ways of the failure detection and observation of its evolution is to apply a diagnostic system which use methods based on relations between features of diagnostic signals and the technical state of the machine. Diagnostic signals, e.g. vibroacoustic signals, can be observed and supplied on-line to the diagnostic system. Signal observation requires an application of suitable sensors, which should be mounted as close as possible to the place where the failure can occur. Among of different solutions, a big attention is paid to piezoelectric sensors, which are embedded in composites. Such type of sensors, especially in high-speed rotors, can cause unintended changes of their dynamical properties. In the article, a short overview of requirements for a diagnostic system at the different stages of life of a composite rotor was shown. Exemplary results of numerical modal analysis of a composite rotor disk with embedded piezoelectric sensors was presented. The aim of the experiment was to identify how the size and the number of piezoelectric patches effect on dynamic behavior of the disk at different values of rotational speed.

PL

Postęp technologiczny w dziedzinie materiałów kompozytowych na osnowie włóknistej lub tekstylnej spowodował, że znalazły one zastosowanie w procesie projektowania i konstruowania maszyn wirnikowych, takich jak np. silniki odrzutowe, turbiny itp. Obniżenie masy i zwiększenie wytrzymałości wirników kompozytowych poprzez optymalizacje własności i właściwości osnowy oraz matrycy pozwala na obniżenie poziomu sił dynamicznych, a tym samych na podniesienie wydajności i efektywności działania maszyny, co w przypadku wirników wykonanych z klasycznych materiałów nie byłoby możliwe. Stosowanie wirników kompozytowych o wysokich wymaganiach niezawodnościowych powoduje, że konieczne jest określanie ich trwałości i poznanie zjawisk leżących u podstaw powstawania uszkodzeń. Jednym ze sposobów detekcji uszkodzeń i obserwacji ich rozwoju jest stosowanie systemów diagnostycznych, w których wykorzystuje się metody diagnozowania oparte na relacjach diagnostycznych miedzy cechami sygnałów diagnostycznych i cechami stanu technicznego maszyny. Sygnałami diagnostycznymi mogą być m.in. sygnały wibroakustyczne obserwowane i analizowane w sposób ciągły przez systemy monitorowania. Obserwacja sygnałów wymaga stosowania odpowiednich czujników, które powinny być zamontowane jak najbliżej miejsc, gdzie mogą wystąpić uszkodzenia. Spośród wielu rozwiązań dużym zainteresowaniem cieszą się czujniki wykonywane z materiałów piezoelektrycznych, które są wbudowywane w strukturę kompozytową. Zastosowanie tego typu czujników, szczególnie w wirnikach wysokoobrotowych, może mieć wpływ na ich własności dynamiczne. W artykule poza podstawowymi informacjami o procesie diagnozowania i wymaganiach dotyczących trwałości wirników kompozytowych przedstawiono przykładowe wyniki badań uzyskanych podczas prowadzenia numerycznego eksperymentu modalnego prostego modelu tarczy wirnikowej z wbudowanymi czujnikami piezoelektrycznymi. Eksperyment miał na celu określenie wpływu wielkości i liczby czujników na właściwości dynamiczne tarczy przy różnych prędkościach obrotowych.