Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Restoring the passivity of shunt damping circuits based on the synthetic inductance by thermal energy harvesting

100%

Lubieniecki M. , Uhl T.

|

tom Vol. 32, no. 1

21--29

EN

For decades people have used ambient energy, e.g., that of rushing streams or wind to obtain usable power. Starting with very low energy conversion, through constant development we have now reached the stage of extensive possibilities of harvesting the energy from the environment we live in. Today, there exist almost unconstrained opportunities to energize a broad spectrum of devices by energy available almost anywhere and of whichever form. One of the great advantages of energy harvesting is to make small electronic devices autonomous eliminating the need of power supply and maintenance. Shunt damping systems are unfavorably influenced by the size and mass of the coil inductors. While substituting bulky inductors with synthetic inductors one losses the passivity of the system gaining its practicability. Nevertheless, in order to outperform the actively driven systems, it is indispensable to return the passive properties of the system maintaining its performance. This paper presents the feasibility study of powering the passive shunt damping devices by the work that is lost irrevocably in a bearing node. The heat generated in a bearing is converted via the thermoelectric phenomenon and then used to power the synthetic inductance circuitry. In the paper it is shown that the required power levels can be satisfied by the thermoelectric generator paired to a moderately loaded bearing

PL

Od zawsze ludzie wykorzystywali energię dostępną w ich otoczeniu i przekształcali ją w użyteczną pracę mechaniczną. Stopniowo priorytetowym zadaniem stało się pozyskiwanie energii w formie energii elektrycznej. Z początku niewielka sprawność i koszt inwestycyjny nie pozwalał na szerokie wykorzystanie technik pozyskiwania energii, dzisiaj stajemy przed niespotykanym wcześniej zapotrzebowaniem na energię, a przede wszystkim mamy możliwość generowania energii ze źródeł różnego typu i wielkości dostępnych w naszym otoczeniu. Technika pozyskiwania (zbierania) energii oferuje szeroki potencjał możliwości zasilania urządzeń elektronicznych małych mocy, przekształcając je w jednostki autonomiczne niewymagające zasilania ani okresowej wymiany magazynu energii. Technika tłumienia drgań z wykorzystaniem materiałów piezoelektrycznych ograniczona jest przez wymaganą synchronizację drgań konstrukcji i obwodu rezonansowego, która niesie za sobą konieczność użycia cewek indukcyjnych o znacznych wymiarach gabarytowych i masie. Istnieje możliwość zastąpienia tych elementów przez sztuczną indukcyjność realizowaną jako układ elektroniczny za pomocą wzmacniaczy operacyjnych kosztem utraty pasywnego charakteru metody. W artykule zaprezentowano studium wykonalności układu tłumienia drgań wykorzystującego sztuczną indukcyjność, ale zasilaną ze źródła energii pozyskiwanej ze strat cieplnych łożyska. Artykuł udowadnia, że dla szerokiego spektrum przypadków połączenie techniki pozyskiwania energii oraz techniki wykorzystujących bierne obwody (shunt damping) jest korzystne

2

Analiza materiałów piezoelektrycznych metodą elementów brzegowych - wpływ kierunku polaryzacji

86%

Dziatkiewicz G.

|

2006

|

tom T. 1, nr 32

127-134

PL

W pracy zastosowano metodę elementów brzegowych (MEB) do analizy statycznych problemów liniowej piezoelektryczności. Modelowano piezoelektryczne materiały ceramiczne jako: jednorodne, dielektryczne, liniowosprężyste i transwersalnie izotropowe. Rozwiązania fundamentalne MEB uzyskano stosując formalizm Stroha. Formalizm ten umożliwił również określenie wpływu orientacji osi polaryzacji piezoelektryków na rozwiązania zadań brzegowych liniowej piezoelektryczności w układach dwuwymiarowych.

EN

In this paper the boundary element method (BEM) is implemented to solve the static problem of two – dimensional linear piezoelectricity. The piezoelectric ceramic material is modelled as: homogenous, dielectric, linear elastic and transversal isotropic. The BEM fundamental solution is obtained using the Stroh formalism. The Stroh formalism allows to analyze efficiently influence of the polarization direction in the static, two – dimensional problems of linear piezoelectricity.

3

Study of the Nanotechnology in Manufacture of Generators

72%

Sheng J. G.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2012

|

tom R. 88, nr 3b

39-41

EN

With the development of science and technology, the smaller sizes generator, the more attention by people. The main purpose of this article is to manufacture three-phase nanogenerator and piezoelectric nanogenerator under vibration, and their working principle are introduced and their performances are studied. The results show that, using the present nanomaterials, three-phase nanogenerator and piezoelectric nanogenerator can be prepared. In ambient vibration condition, piezoelectric materials produce larger rated current and voltage. However, copper laps cutting magnetic line of force produce less rated current and voltage. So the piezoelectric nanogenerator can be separately used to supply power. It may produce higher voltage, current and power if three-phase nanogenerator and piezoelectric nanogenerator in series-parallel connection, and there is commercial value.

PL

Przedstawiono możliwości wytwarzanie trzyfazowego i piezoelektrycznego generator w nanotechnologii. Przy typowych wibracjach materiały piezoelektryczne mogą służyć jako generatory napięcia i prądu. Przedstawiono możliwości połączenia obu generatorów w jeden system.

4

Właściwości mechaniczne i morfologia folii piezoelektrycznych na bazie kompozytów z polipropylenu

72%

Chylińska M. , Kaczmarek H. , Królikowski B. , Klimiec E.

|

tom T. 23, Nr 1 (175)

6

5

Aktuatory piezoelektryczne w inteligentnych kratownicach

72%

Grzybek D.

|

tom R. 15, nr 11

63-67

PL

Artykuł dotyczy zastosowania aktuatorów piezo-elektrycznych do redukcji drgań kratownic. Kratownice z odpowiednio wbudowanymi aktuatorami piezoelektrycznymi stanowią obiecujący kierunek badań, gdyż pozwalają na uzyskanie wysokiej stateczności struktury przy stosunkowo niskiej wadze. Spełnienie takich wymagań jest szczególnie ważne w przemyśle lotniczym. Podstawowym zagadnieniem w projektowaniu takich kratownic jest rozmieszczenie aktuatorów piezoelektrycznych i czujników przyspieszeń w strukturze kratownicy. W celu wprowadzenia aktuatorów piezoelektrycznych do struktury kratownicy projektuje się specjalne aktywne pręty, których rozmieszczenie wyznacza się np. na podstawie rozkładu energii odkształcenia w poszczególnych prętach kratownicy. Sterowanie aktywnymi prętami realizowane jest przez odpowiednie zmiany napięcia Vp zasilającego aktuatory piezoelektryczne znajdujące się w tych prętach. Układ sterowania powinien zawierać podstawową pętlę regulacji, która obejmuje wszystkie aktuatory, czujniki przyspieszeń oraz komputer/sterownik. Układ sterowania może również zawierać dodatkowe pętle regulacji, obejmujące pojedynczy aktuator oraz czujnik siły.

EN

The trusses with properly incorporated piezoelectric actuators are a promising research area, because such structures enable to obtain high structure stability with low weight. Fulfillment of such requirements is particularly important in the aviation industry. However, designer of such a truss has to solve the problem of the arrangement of the piezoelectric actuators and acceleration sensors in the truss structure. Special active bars are designed in order to introduce piezoelectric actuators to the truss structure. Arrangement of such active bars is determined, for example, on the basis of the strain energy distribution in each truss bars. The control of active bars is realized through the voltage changes which supply the piezoelectric actuators. Control system contains a basic control loop, which includes all actuators, acceleration sensors and computer. The control system can also contain additional control loops, which include a single actuator and force sensor.

6

FEM analysis of a beam for piezolectric passive vibration control system

72%

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.

7

Plane harmonic waves in transversely isotropic piezothermoelastic materials

72%

Sharma J. N. , Pal M.

|

tom Vol. 9, no 4

749-769

EN

The aim of the paper is to study the propagation of plane harmonic waves in homogeneous, piezothermoelastic materials having hexagonal symmetry. After deriving the secular equation, it is found that four dispersive modes are possible. The low and high frequency approximations for the propagation speeds and attenuation coefficients have been obtained for quasi-longitudinal (QL), quasi-transverse (QT), and quasi-thermal (T-mode) by using the theory of algebraic functions. The limiting cases of the frequency equation have also been discussed in addition to the paths of particles during the motion. The paths of particles during the motion have been found to be elliptic, in general. The velocities and attenuation coefficients for various waves have been computed numerically for cadmium selenide material (6mm class) having hexagonal symmetry and are represented graphically. The inclinations of major axes of the paths of particles of QL and QT waves during the motion with wave normal have also been computed and represented graphically with respect to frequency.

8

Projekt i budowa członu wykonawczego wyświetlacza alfabetu Braille’a z wykorzystaniem materiałów z pamięcią kształtu

58%

Bryła J. , Martowicz A.

|

2016

|

nr 1(18)

113-140

PL

Celem artykułu jest przybliżenie problematyki obecnie dostępnych komercyjnych elektronicznych wyświetlaczy alfabetu Braille’a oraz próba odpowiedzi na pytanie o możliwość wykonania urządzenia o lepszych parametrach w oparciu o stosunkowo nowy rodzaj materiałów, którym są stopy z pamięcią kształtu. W pierwszej części artykułu poruszono tematykę elektronicznych wyświetlaczy alfabetu Braille’a oraz ich znaczenia w życiu osób niewidomych. W celu uzmysłowienia znaczenia rozwoju technologii dla tej grupy społecznej, przedstawiono na wstępie kilka faktów i danych statystycznych, odzwierciedlających istotę umiejętności czytania i pisania przez niewidomych. Oczywistym pozostaje fakt, że wspomniane zdolności można nabyć i praktykować bez pomocy komputerów. Jednak, podobnie jak w życiu osoby pełnosprawnej, głównym celem wprowadzenia technologii jest usprawnienie procesów, dla których została stworzona. Tym samym w dalszej części skupiono się na opisie obecnie stosowanych wyświetlaczy alfabetu Braille’a, tzw. linijkach brajlowskich, oraz sposobie ich działania. Autorzy wytypowali wady i zalety komercyjnie dostępnych produktów. W drugiej części artykułu przedstawiono zaprojektowany model elektronicznego wyświetlacza alfabetu Braille’a. W opracowanej konstrukcji uwzględniono stosunkowo nowy typ materiałów, tj. stopy z pamięcią kształtu [ang. Shape Memory Alloys]. W celu wyjaśnienia działania układu mechanicznego przedstawiono opis zastosowanego materiału oraz zjawisk w nim występujących. Następnie rozszerzono dyskusję o zastosowanie opisanych stopów w zaproponowanej konfiguracji. Część pracy poświęcono również na przedstawienie sposobu poszukiwania modeli matematycznych oraz rozwiązania konstrukcyjnego najbardziej interesującego z punktu widzenia potencjalnego użytkownika. W końcowej części artykułu zaprezentowano wyniki przeprowadzonych eksperymentów na prototypie siłownika punktu Braille’a wykonanym w Katedrze Robotyki i Mechatroniki Akademii Górniczo-Hutniczej w Krakowie. Otrzymane rezultaty zostały pokrótce omówione – autorzy skupili się na aspektach istotnych dla przyszłego rozwoju projektu oraz oczekiwanych korzyści bądź ograniczeń związanych z realizacją dalszych prac. Kolejne etapy opisanych analiz i prac badawczych autorów zostały docenione przyznaniem pierwszego miejsca w 2. Podsekcji Informatycznej 52. Konferencji Studenckich Kół Naukowych organizowanej w AGH i wyróżnieniem powstałej pracy dyplomowej magisterskiej w XII Ogólnopolskim Konkursie Państwowego Funduszu Rehabilitacji Osób Niepełnosprawnych OTWARTE DRZWI, XVII edycji konkursu na najlepszą pracę dyplomową „DIAMENTY AGH” oraz III Edycji Konkursu Na Najlepsze Prace Dyplomowe Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Robotyki AGH.

EN

The paper focuses on the general aspects regarding recently available commercial electronic Braille displays and makes an attempt to answer the question on possible directions for developing more efficient devices applying the relatively new solutions based on shape memory alloys. First part is devoted to both an overview of available electronic Braille displays and their significance to blind people. To show the relevance of the technological progress for the community of blind people, couple of facts and statistics are provided, which reflect real importance and essence of reading and writing skills. It is obvious that these skills can be achieved and further practiced without any access to computers, however, the mentioned community, as everyone, reasonably demands unlimited access to the current technology and all relevant profits. In the following, the authors present the characteristics of available solutions for electronic Braille displays. The details regarding principle of operation are provided to finally conclude on the advantages and drawbacks of the devices. Second part of the article introduces the design of electronic actuator’s module for a Braille display, which has been developed by the authors. The presented solution makes use of a shape memory alloy, as an innovative research attempt. A brief description of both the used type of material and observed physical phenomena are provided to explain operation of the proposed solution. Furthermore, the description of mathematical models is given, complemented with the perspectives for a search of improved design configurations. Final part of the paper summarizes the results of experiments for the prototype of an actuator used to validate the numerical outcomes. The authors focus on further developments and share the conclusions regarding future profits of the project. The test stand was developed in the Department of Robotics and Mechatronics at the AGH University of Science and Technology in Krakow. It is worth to be mentioned, that the subsequent steps of the entire research, including accomplisher master’s thesis, were awarded in the PFRON Competition “OTWARTE DRZWI”, during the XVII edition of annual competition “DIAMONDS of AGH”, in the Faculty of Mechanical Engineering and Robotics at the AGH-UST and 52 Conference of the Student Special Interest Groups at the AGH-UST.