Nowa wersja platformy, zawierająca wyłącznie zasoby pełnotekstowe, jest już dostępna.
Przejdź na https://bibliotekanauki.pl
Ograniczanie wyników
Czasopisma help
Lata help
Autorzy help
Preferencje help
Widoczny [Schowaj] Abstrakt
Liczba wyników

Znaleziono wyników: 33

Liczba wyników na stronie
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
Wyniki wyszukiwania
Wyszukiwano:
w słowach kluczowych:  piezoelectric materials
help Sortuj według:

help Ogranicz wyniki do:
first rewind previous Strona / 2 next fast forward last
EN
The problem of active vibration suppression in a wide class of smart structures is addressed. The dynamical model of a structure may be perturbed by uncertain time-varying parameters and external disturbances. A novel adaptive-based control algorithm is presented here to satisfy robustness properties with respect to model uncertainties and environmental disturbances. Reflecting practical situations, the upper bound of perturbations is not required for controller design. The analytical stability of a closed-loop system is presented based on the Lyapunov stability theorem. Furthermore, numerical analysis is also provided to show the effectiveness of the proposed method.
EN
In the paper, a general purpose finite element software for the simulation of piezoelectric material systems and controlled smart structures is presented. The equations of coupled electromechanical problems are given in a weak form, which are used for the development of 1D, 2D, 3D as well as multilayered composite shell elements. The smart structures finite element code includes static and dynamic analysis, where also controlled problems can be simulated. To demonstrate the capability of the simulation tool some test examples are reviewed.
3
Content available remote Mechanical and electrical fields of piezoelectric curved sensors
100%
EN
Based on the theory of elasticity, a comprehensive mathematical model is developed for a piezoelectric bimorph curved bar which is in a closed electrical circuit. First, the model is verified by considering an actuator under an initial electric potential, and the numerical results are compared with those of a related study in the literature. Then, the model is used to obtain the mechanical and electrical fields of a bimorph curved sensor subjected to a couple at its free end section. Hence, the bending that causes the generation of electric potential in the sensor is investigated. The influence of the applied couple on the mechanical and electrical fields in the curved sensor is examined, and the results are presented in graphical form.
|
2004
|
tom Vol. 25
281-290
EN
The paper explores the possible effects of reducing the amplitude of plate vibrations and of structural sound reduction through the use of piezoelectric actuators in an anti-symmetric configuration. Besides, the paper provides the levels of reduction of sound radiated by activated piezo-structural systems. Tests were run on a steel plate with 4 pairs of piezoelectric actuators, steel plate was bonded on all edges or freely supported on all edges. Plate vibrations were excited by a point force, harmonically varying in time. The calculation procedure uses the FEM approach (ANSYS).
EN
Poling, the process of applying an electric field to activate and orient a material's piezoelectric response in a preferred direction, is an essential step in the manufacture of ferroelectric ceramics for use in smart devices. In this work finite element techniques are used to calculate electric field and stress. Poling, the process of applying an electric field to activate and orient a material's piezoelectric levels resulting from the poling process. The effects of electrode spacing, material condition and the strength and sequencing of applied fields during poling are examined using computational experiments. The material section evaluated is a thin panel of PZT-5A ceramic.
PL
W artykule przedstawiono mechanizm konwersji energii w materiałach piezoelektrycznych oraz jego zastosowanie w układach odzyskiwania energii z drgań oraz układach sterowania drganiami. Przedstawiono model matematyczny przetwarzania energii, a także wybrane układy odzyskiwania energii oraz układy sterowania, w których wykorzystano to zjawisko.
EN
The paper summarizes the energy conversion mechanism in the piezoelectric materials as well as its application in the vibration control system. The mathematical model of the energy conversion was characterized. Selected harvesting system and control system, in which this phenomenon was applied, are also presented.
EN
A plane strain problem for an interface crack with poling axis orthogonal to the crack plane is considered. The contact zone model with an artificial contact zone is considered for electrically permeable crack. By means of the method of singular integral equations, the quasi-invariance of the energy release rate with respect to the contact zone length is demonstrated. The appearance of a singularity of real power type instead of an oscillating singularity for insulated crack faces for most combinations of ceramics is shown. In a numerical way, the comparison of stresses and electrical displacements corresponding to the different interface crack models is employed.
8
75%
EN
The paper contains derivation of reciprocity theorem for initial-boundary value problem of linear thermopiezoelectricity. The results obtained in this work can become the theoretical basis to formulate the numerical solutions of different scientific and engineering problems connected with piezoelectric materials.
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.
EN
In the paper, homogenization of heterogeneous piezoelectricity with polarization gradient is performed to obtain effective material coefficients. The method of two-scale asymptotic expansion is used and the layered composite structure is analysed in details.
11
Content available remote Zagadnienie początkowo-brzegowe liniowej higrotermopiezosprężystości
75%
EN
The paper contains balance equations, constitutive equations and initial-boundary value conditions of linear higrothermopiezoelectricity. The results obtained in this work can become the theoretical basis to formulate the numerical solutions of different scientific and engineering problems connected with piezoelectric materials.
EN
The paper presents the analysis of the magnetic sensor’s applicability to the energy harvesting operations. The general scheme and technical advancement of the energy extraction from the electric vehicle (such as a tram or a train) is presented. The proposed methodology of applying the magnetic sensor to the energy harvesting is provided. The experimental scheme for the sensor characteristics and measurement results is discussed. Conclusions and future prospects regarding the practical implementation of the energy harvesting system are provided.
EN
The problem addressed in this paper is that of modeling composite beams excited by distributed piezoelectric actuators. A model based on Reddy's layerwise laminate theory is proposed. Through comparisons with exact wave-dispersion analytical results, it is shown that the model may provide an accurate description of the active beam's response in the high-frequency (short-wavelength) range.
14
Content available remote Study of the Nanotechnology in Manufacture of Generators
63%
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.
PL
W artykule przedstawiono wyniki eksperymentalne zastosowania efektu magnetoelektrycznego w hybrydowym złączu magnetykpiezoelektryk jako sensorze pola magnetycznego. Przedstawiono charakterystyki przetwarzania mierzonego pola magnetycznego na sygnał wyjściowy otrzymany ze złącza.
EN
The paper presents the results of experimental investigation of the magnetoelectric effect in the application hybrid magneto-piezoelectric junction as magnetic field sensor. The possibility of output voltage measurement of the sensor in the function of DC magnetic field HDC is also considered.
PL
Przedmiotem analizy była płyta stalowa utwierdzona na wszystkich krawędziach i pobudzana do drgań zewnętrzną siłą punktową. Na obydwu jej powierzchniach umieszczono cztery pary aktywatorów piezoelektrycznych. Analizę przeprowadzono dla trzech pierwszych form drgań, przy wymuszeniu harmonicznym, w stanie ustalonym. Badano wpływ przyłożonego napięcia do elementów piezoelektrycznych i zmianę warunków brzegowych na amplitudę drgań. Obliczenia wykonano metodą elementów skończonych z wykorzystaniem pakietu ANSYSa.
EN
The paper explores the potentials of reducing the amplitude of plate vibrations through the use of piezoelectric actuators in an anti-symmetric configuration. Tests were run on a steel plate, bonded on all edges and free supported on all edges. Plate vibrations were excited by a point force, harmonically varying in time, with the amplitude 1,0 N. The calculation procedure uses the FEM approach (ANSYS). The analysis covers the first free modes of natural vibrations of the plate.
EN
One of the modern methods of reducing vibrations of plates and beams is using piezoelectric materials in the form of distributed elements or patches (applied in a passive or an active system). However, for the multimodal response of a structure, there is no possibility to place the actuators in exactly the areas with maximum curvature values for each mode. Additionally, in the case of passive multimodal suppression systems – in which energy is needed to be supplied to the system – there is the necessity to create a complicated electrical circuit. The particular electrical shunts of the circuit are tuned to the specific vibration forms which require damping. The main objective of this article is to show the possibility of creating a multimodal vibration suppression system with typical resonant shunts and proposed second slightly modified.
PL
Jedną z metod redukcji drgań jest wykorzystanie elementów piezoelektrycznych w postaci przyklejonych warstw elementów lub rozłożonych na powierzchni struktury plastrach (w systemie pasywnym lub aktywnym). W przypadku tłumienia wielomodalnego nie jest możliwe znalezienie najlepszego miejsca dla wszystkich form jednocześnie. Dodatkowo w przypadku tłumienia pasywnego, gdzie wymagane jest dostarczenie energii do systemu, dla tłumienia wielomodalnego istnieje konieczność stworzenia skomplikowanego obwodu elektrycznego dostrojonego do częstotliwości rezonansowej konkretnych form drgań własnych. W artykule poruszono temat pasywnego tłumienia wielomodalnego belek. Zaprezentowano typowy sposób stworzenia obwodu eklektycznego oraz porównano z przypadkiem zmodyfikowanego obwodu.
EN
Recently, many approaches have been proposed to estimate the effective properties of composites. The most typical are: the self-consistent method and the Mori-Tanaka method. However, they are restricted to simple geometries of phases. Also for complex constitutive laws the analytical results are complicated. On the other hand, the combination of numerical methods and these approaches gives an efficient computational scheme for estimating effective properties of composite materials. In this paper the hybrid subregion boundary element method (BEM) and Mori-Tanaka approach is implemented to solve coupled field equations of linear piezocomposites in the unit cell approach and then to determine the effective properties. To obtain the BEM fundamental solutions, the Stroh formalism is used. The numerical examples demonstrate an effectiveness of the BEM-Mori-Tanaka approach.
PL
Do wyznaczania własności zastępczych kompozytów zostało opracowanych wiele metod. Do najbardziej znanych należą metody: samospójna (estymator wewnętrznie zgodny) oraz Mori-Tanaki. Są one jednak ograniczone do prostych geometrii faz kompozytu. Również dla złożonych związków konstytutywnych zależności analityczne są skomplikowane. Z drugiej strony, kombinacja metod numerycznych i wspomnianych metod mikromechaniki daje efektywne narzędzie obliczeniowe określania własności zastępczych materiałów kompozytowych. W niniejszej pracy opisano hybrydową metodę bazującą na połączeniu sformułowania metody elementów brzegowych dla podobszarów i metody Mori-Tanaki, którą zastosowano do rozwiązania równań pól sprzężonych liniowych piezokompozytów dla komórki elementarnej, aby wyznaczyć własności zastępcze. Do otrzymania rozwiązań fundamentalnych metody elementów brzegowych zastosowano formalizm Stroha. Przykłady numeryczne pokazują efektywność opracowanej metody.
19
63%
|
2011
|
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.
20
Content available remote FEM analysis of a beam for piezolectric passive vibration control system
63%
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.
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.