Diz 62 cz

From DCEwiki
Jump to: navigation, search

Dynamic Modeling of Macro-Fiber Composite Transducers integrated into Composite Structures[edit]

Autor: ZhongZhe Dong

Disertační práce 2019

Kompozitní struktury byly již široce používány ve strojírenství. Laminované kompozity používající izotropní nebo anizotropní vrstvy poskytují radu možností navrhování lehkých konstrukcních prvku, které mají vysokou statickou tuhost a vynikající odolnost proti nárazum pro automobilový a letecký prumysl. Lehké konstrukce však mohou být v mnoha prípadech náchylné k vnejším poruchám zpusobeným redukcí hmotnosti a lehkým tlumením. V dusledku toho mohou na techto strukturách snadno dojít k nechteným vibracím a šumu. Inteligentní struktury, které používají multifunkcní materiály jako akcní cleny / senzory, podnítily znacný výzkum zamerený na snížení hluku a vibrací. Kombinované piezoelektrické menice makro-vláken (MFC) jsou atraktivní volbou ve strojírenství díky své flexibilite, spolehlivosti a vysokému výkonu v porovnání s jinými typy prevodníku. Komplexní návrh kompozitních konstrukcí s integrovanými prevodníky MFC je nezbytný pro správné nasazení rídicích systému pri rízení hluku a vibrací. Metody modelování konecných prvku (FEM) se bežne používají pro modelování piezoelektrických systému, protože tento typ modelu je vždy nutné pro dynamické aplikace snížit. Napríklad menice MFC mohou být použity ve vibroakustických systémech pro rízení hluku a vibrací. Snížení piezoelektrického modelu vibro-akustického systému muže být nárocné, protože návrh regulátoru a simulace v reálném case vyžadují stabilní modely s nízkým poradím. Techniky konvencního snižování poradí modelu, jako je Krylovova podprostorová projekce a vyvážené zkrácení, navrhují systémový model do ekvivalentního vektorového prostoru. Mnoho duležitých fyzických parametru není zachováno modelem s redukovaným usporádáním. V dusledku toho je rovnež nárocné stanovit optimální umístení a piezoelektrickou vláknitou orientaci snímacu MFC na hostitelské strukture s ohledem na jejich mechanické vlivy. Pro tyto úcely zatím v literature neexistuje žádný praktický prístup. V této disertacní práci jsou studovány vrstvené kompozitní desky s prostorove rozloženými obdélníkovými MFC prevodníky. Ekvivalentní modelování substrukturálního modelu (ESM) je vyvinuta tak, aby generovala stabilní strukturálne chránící systémové modely piezoelektrických kompozitních struktur. Navrhli jsme ekvivalentní síly jako nové rešení charakterizující inverzní piezoelektrický efekt integrovaného prevodníku. Rovnež je odvozen odpovídající prímý piezoelektrický efekt. Analytické piezoelektrické spojky jsou zavedeny do ekvivalentního substrukturního procesu pro modelování piezoelektrických systému. Pokusy overily validaci prístupu ESM. Dva druhy studijních prípadu jsou uvedeny, aby prokázaly šanci prístupu ESM k vyhodnocení umístení a piezoelektrické vláknité orientace snímace MFC na nehomogenní kompozitní desce. Probíhá vibro-akustická studie kompozitních desek s integrovaným prevodníkem MFC. Prístup ESM se používá k vytvorení stabilního modelu s nízkou objednávkou a overován experimentálními údaji. Jsou definovány piezoelektrické vzájemné vztahy ve vibroakustickém poli. Práce umožnuje prevodníkum MFC rozšírit jejich aplikaci v oblasti vibroakustiky.