Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

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.

2

Analogies between Shunted Piezoceramics and Mechanical Damping Elements

Neubauer M.

Machine Dynamics Problems

|

2009

|

Vol. 33, No. 2

79-91

EN

Piezoelectric shunt damping is an emerging field of research. In this technique the electrodes of a piezoceramics are connected to an electrical shunt. Due to the piezoelectric effect, some part of the kinetic energy of the mechanical host structure is converted into electrical energy. The electrical network is designed with the aim to maximize the energy dissipation, which yields a damping effect for the mechanical system. Various electrical shunts like inductance-resistance networks, negative capacitances and switching networks are commonly used for this purpose. In this paper, the effective damping performances of piezoelectric shunt damping with various electrical networks are evaluated. A comparison with viscous damping and dry friction demonstrates the analogies with mechanical damping elements.

3

FEM analysis of beam vibrations control using piezoelectric transducers and a RLC shunt circuit.

Filipek R., Wiciak J.

Archive of Mechanical Engineering

|

2006

|

Vol. LIII, nr 1

5-21

EN

Structural vibration damping via piezoelectric shunt circuits has received a great deal of attention recently as they are light, easy to use and provide for good vibration damping performance. This study investigates vibration damping of a clamped-free beam under harmonic excitations in the steady state. The damping control strategy utilises the piezoelectric properties of PZT materials and a shunt circuit consisting of series RLC elements in parallel configuration. The analysis was made for the first mode frequency and, at the same time, for the four resonance frequencies.

PL

W ostatnich latach zauważa się wzrost zastosowania przetworników piezoelektrycznych wraz z obwodami elektrycznymi RLC, ze względu na właściwości elektromechaniczne, do tłumienia drgań strukturalnych. W pracy przedstawiono analizę tłumienia drgań belki jednostronnie utwierdzonej przy wymuszeniu harmonicznym, w stanie ustalonym. Tłumienie drgań uzyskano poprzez zastosowanie elementów piezoelektrycznych typu PZT i obwodu elektrycznego złożonego z równolegle połączonych dwójników szeregowych RLC. Analizę sterowania drganiami przeprowadzono dla pierwszej częstotliwości drgań oraz jednocześnie dla czterech pierwszych częstotliwości rezonansowych.