Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

FEM analysis of a beam for piezolectric passive vibration control system

100%

Ścisło Ł.

|

tom R. 107, z. 2-M

247-254

EN

One of the most significant problems nowadays is an issue of vibrations suppression. Vibrations can have negative effects on proper work of industrial systems as well as on operators health. In recent years many researchers have devoted a lot of attention to smart materials, which can be implemented in vibration suppression systems. This paper presents a beam structure with piezoelectric stripes glued to the surface. The model was made in Ansys application utilizing Finite Element Method (FEM). The aim of the analysis was choosing the correct model and quality of the mesh which will ensure that the model can be used for wide spectrum of analysis. It was shown that only 3D model represents the behavior of vibrating beam in all the aspects and gives results very similar to analytical ones. Presented model may be utilized for multimodal passive damping by connecting the correct electric circuit with calculated values of inductance and resistance.

PL

W dzisiejszych czasach ważnym problemem stało się zagadnienie tłumieni drgań, które mogą mieć negatywne skutki dla pracy maszyn, jak również dla zdrowia operatora. W ostatnich latach wiele uwagi poświęca się materiałom inteligentnym, które można wykorzystać do systemów tłumienia drgań. W pracy przeanalizowano strukturę belkową na powierzchni której przyklejono przetworniki piezoelektryczne. Struktura zastała zamodelowana w programie Ansys przy pomocy metody elementów skończonych. Celem analizy było dobranie odpowiedniego modelu oraz gęstości siatki, dzięki czemu w przyszłości model będzie mógł służyć do szerokiego spektrum analiz. Pokazano, iż tylko model 3D pokazuje zjawisko we wszystkich jego aspektach dając wyniki najbardziej zbliżone do rzeczywistych. Tak przygotowany model może być użyty do wielomodalnego pasywnego tłumienia drgań przez podłączenie odpowiedniego obwodu z dobraną cewką i rezystancją.

2

Sterowalne materiały inteligentne w budownictwie

100%

Ścisło Ł.

|

tom R. 108, z. 1-B

163-171

PL

Dzięki rozwojowi techniki i materiałoznawstwa coraz więcej nowych materiałów znajduje zastosowanie w wielu dziedzinach techniki, w tym także w budownictwie. Jedną z ciekawszych możliwości wartych bacznej uwagi może być pewna klasa materiałów, w bibliografii określana jako materiały inteligentne (smart materials, inteligent materials). Konstrukcje inteligentne znalazły szczególne zastosowanie tam, gdzie wymagane jest szybkie i skuteczne tłumienie dźwięków i wibracji. Jednym z głównych zagadnień artykułu jest pokazanie kilku możliwych rozwiązań aplikacyjnych wykorzystujących materiały inteligentne w budownictwie. Przedstawiony zostanie przegląd literatury i zastosowań oraz pokazane zastaną przykładowe aplikacje autora. Szczególna uwaga zostanie skupiona na cieczy magneto-reologicznej (MR) oraz przetwornikach piezoelektrycznych (PZT) jako klasie materiałów mogących mieć szerokie zastosowanie we współczesnym budownictwie, zwłaszcza w budowie konstrukcji mostowych. Zaprezentowane zostanie także wykorzystanie tłumika MR w celu tłumienia drgań długich lin mostów podwieszanych oraz zastosowanie przetworników piezoelektrycznych wykorzystywanych do tłumienia drgań i dźwięków wytworzonych przez wibrującą strukturę płytowo-belkową, taką, jaka występuje w przypadku mostów kratownicowych.

EN

Due to development of modern technologies and material science more new materials can be implemented in many different fields, including civil engineering. One of the most interesting possibilities is the use of the special class of materials which in literature are being referred to as smart or intelligent materials. Intelligent structures can be especially used in cases where fast and efficient way of damping sounds and vibrations is required. The focus of the paper is to show a few possible implementations in civil engineering where smart materials may be used. The current research will be presented as well as two of the possible implementations developed by the author. Two types of the controllable materials will be presented, magnetorheological fluid (MR) used in MR damper and piezoelectric transducers (PZT) used in vibrations suppression systems, as the classes of materials which can be used in many applications in modern civil engineering- especially in bridges structures. The application where MR dumper is being used for vibration mitigation system for long lines of cable stayed-bridges will be shown as well as application where the system of piezoelectric transducers is used for damping sounds and vibrations of plate and beam structures. Such structures are used for plate girder or truss bridges.

3

Modelowanie MES konstrukcji inteligentnych

100%

Ścisło Ł.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2011

|

tom R. 108, z. 3-M

113-121

PL

W dzisiejszych czasach dużą rolę w systemach tłumienia drgań ma klasa materiałów o własnościach adaptacyjnych w literaturze określanych jako materiały inteligentne. Do jednych z najbardziej popularnych należą elementy piezoelektryczne (PZT), które mogą być stosowane m.in. w systemach redukcji drgań i hałasu. Celem artykułu jest przedstawienie niektórych z możliwych analiz numerycznych inteligentnej belki, przy zastosowaniu metody elementów skończonych (MES) w programie ANSYS. Przedstawione zostaną trzy przykładowe analizy: modalna, harmoniczna oraz analiza dynamiczna stanów przejściowych. Szczególna uwaga poświecona będzie dynamicznej analizie transientowej, która umożliwia implementacje i dalszy rozwój systemu kontroli przy użyciu parametrycznego języka programowania programu ANSYS (ADPL). Udowodnione zostanie, iż możliwe jest stworzenie poprawnie działającego modelu, który w przyszłości posłuży do wyboru najodpowiedniejszej metody sterowania, która zostanie także przetestowana na stanowisku laboratoryjnym.

EN

Development in materials engineering effected in discovery of new materials which have adaptive properties. One of the most popular ones are piezoelectric elements (PZT) which may be implemented in vibration control systems. The paper presents some of the possible analyses of a smart beam which exist in the laboratory carried out using finite element method (FEM) in ANSYS. Three of the particular analyses will be presented: modal analyses, harmonic analyses and transient analyses. Special attention will be given to transient dynamic analyses which allows implementation and development of a control system using ANSYS Parametric Design Language (APDL).

4

Analiza stanu przejściowego drgań belki z elementami piezoelektrycznymi metodą elementów skończonych

63%

Kozień M. , Ścisło Ł.

Czasopismo Techniczne. Mechanika

|

2011

|

tom R. 108, z. 1-M

75-81

PL

Zastosowanie sterowanych elementów piezoelektrycznych, rozmieszczonych w odpowiedniej konfiguracji na powierzchni drgającej belki jest jedną ze współcześnie rozwijanych metod redukcji ich drgań. Jednym z istotnych zagadnień jest tłumienie wielomodalne. Elementy piezoelektryczne - aktuatory - powinny być rozmieszczone na powierzchniach zewnętrznych w taki sposób, aby leżały w obszarach o dużej krzywiźnie wynikającej z postaci drgań. Możliwe są dwie podstawowe realizacje układu: pasywny bez sterowania, dobrany na określone częstotliwości, lub aktywny ze sterowaniem. Celem pracy było zbudowanie i przetestowanie kodu pozwalającego na analizę stanu przejściowego drgań wymuszonych belki. Uzyskane rezultaty analiz pokazują, ze możliwy staje się zapis algorytmu sterowania w języku APDL pakietu metody elementów skończonych Ansys.

EN

Application of the controlled piezoelectric elements, suitable distributed over the external surfaces of the vibrating beam is one of the contemporary applied method of reduction of its vibrations. One of the important problems is the multimodal damping. The piezoelectric elements - actuators - should be distributed on the external surfaces in areas of high curvatures comminf from the vibrations shapes. Two basic attemps of damping can be applied: active one with control system or and passive one designed for chosen frequency. The aim of the paper was to built and to test tke numerical code for transient analysis of excited and active damped beam. The obtained results makes possible to do the next step: to write the APDL control procedure in the Ansys finite element method system.