تحلیل ارتعاشات آزاد و اجباری تیر از جنس fgm با لایه های پیزوالکتریک

thesis
abstract

مواد پیزوالکتریک از گذشته در طیف وسیعی از کاربردها از کنترل فعال تا از بین بردن پارازیت استفاده می شوند. ویژگی های خاص آنها مانند وزن کم، اندازه کوچک و پاسخ فرکانسی مطلوب باعث شده است که در سازه ها به عنوان عملگر و حسگر کاربرد زیادی یابند. در سازه های متشکل از عملگر و حسگر برای مشاهده اثر کنترل سازه ولتاژ حسگر با یک ضریب بهره به ولتاژ عملگر نسبت داده می شود. امروزه پیزوالکتریک ها در ترکیب هایی با مواد کامپوزیت برای کنترل ارتعاشات این سازه ها بکار می روند. در زمینه ارتعاش آزاد چنین سازه هایی تحقیقات زیادی انجام یافته است لکن کمتر به بررسی ارتعاش اجباری آن ها پرداخته شده است. در این پایان نامه به بررسی ارتعاش آزاد و اجباری تیر از جنس fgm با لایه های پیزوالکتریک حسگر و عملگر پرداخته شده است. بر مبنای تئوری مرتبه اول برشی تیرها و با استفاده از اصل همیلتون معادلات حرکت استخراج شده اند. در بخش ارتعاش آزاد فرکانس پایه تیر از جنس fgm با فرکانس پایه تیر با لایه های پیزوالکتریک با ضخامت برابر برای مشاهده اثر میرایی لایه پیزو مقایسه گردیده است. همچنین اثرات ضریب بهره، ضخامت لایه پیزوالکتریک و مدل های مختلف توزیع مواد fgm بر فرکانس پایه مورد بررسی قرار گرفته اند. در بخش ارتعاش اجباری فرض شده است که تیر تحت بار گسترده با تحریک هارمونیک، بار متمرکز پله و بار متحرک با سرعت ثابت قرار گرفته است. در هر بارگذاری رفتار دینامیکی جابجایی طولی، چرخش و خیز تیر با زمان مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین اثر مدل های مختلف توزیع مواد fgm بر خیز تیر نیز بررسی شده است. در بحث ارتعاش اجباری تحت بار گسترده اثرات ضخامت لایه پیزوالکتریک و ضریب بهره بر ماکزیمم بر خیز وسط تیر بررسی شده است. در ارتعاش اجباری تحت بار متحرک با سرعت ثابت رفتار دینامیکی خیز تیر تحت بار متحرک در چندین مقدار از سرعت بار متحرک بررسی شده است. از دیگر نتایج این بخش بررسی تأثیر افزایش سرعت بار متحرک بر ماکزیمم خیز وسط تیر و بحث روی مقادیر سرعت بحرانی در مدل های مختلف توزیع مواد fgm می باشد. همچنین اثر فرکانس تحریک بار متحرک هارمونیک بر ماکزیمم خیز وسط تیر نیز بررسی شده است و بر روی مقادیر بحرانی فرکانس تحریک بحث شده است.

First 15 pages

Signup for downloading 15 first pages

Already have an account?login

similar resources

ارتعاشات اجباری تیر تیموشنکو از جنس مواد هدفمند با لایه پیزوالکتریک تحت بار متحرک

در این مقاله، ارتعاشات اجباری تیر تیموشنکو ساخته شده از fgm با لایه های پیزوالکتریک بررسی شده که بار گذاری آن از نوع بار متحرک با سرعت ثابت است. میدان جابه جایی با استفاده از تئوری مرتبه اول برشی تیر ها به دست آورده شده و معادلات حرکت تیر با استفاده از اصل همیلتون استخراج شده است. رفتار دینامیکی تیر نیز با استفاده از روش ناویر به دست آورده شده که نتایج به دست آمده با نتایج تحلیلی ارائه شده توسط...

full text

برداشت انرژی از تیر کامپوزیتی لایه‌ای دارای لایه پیزوالکتریک تحت ارتعاشات اجباری

امروزه استفاده از مبدل پیزوالکتریک به دلیل قابلیت تبدیل انرژی محیطی همچون ارتعاشات مکانیکی به انرژی الکتریکی، کاربرد گسترده‌ای پیدا کرده است. در یک سازه دارای لایه پیزوالکتریک، علاوه بر خصوصیات پیزوالکتریک، انتخاب خصوصیات بخش غیرپیزوالکتریکی سازه برداشت کننده انرژی نیز از اهمیت بالایی برخوردار است؛ بنابراین در پژوهش حاضر، تولید انرژی الکتریکی از ارتعاشات اجباری تیر کامپوزیتی با لایه پیزوالکتریک...

full text

تحلیل ارتعاشات ازاد واجباری تیر تیمو شینکو کامپوزیت با لایه های پیزوالکتریک

در این مقاله ارتعاشات آزاد و اجباری تیر تیمو شینکو کامپوزیت با لایه های پیزو الکتریک عملگر و حسگر بررسی شده است. میدان جا به جایی با استفاده از تئوری مرتبه اول برشی تیر ها به دست آورده شده و معادلات حاکم بر حرکت تیر با استفاده از اصل همیلتون استخراج گردیده است. شرایط مرزی مکانیکی دوانتهای تیر از نوع تکیه‌گاه ساده در نظر گرفته شده است. حل معادلات حرکت با استفاده از برنامه نویسی در نرم افزار متلب...

full text

تحلیل ارتعاشات آزاد پوسته جدار نازک چند لایه با هسته مدرج تابعی و لایه های حسگر و عملگر پیزوالکتریک

در این مقاله یک روش تحلیلی به منظور تحلیل ارتعاشات آزاد یک پوسته استوانه ای ساندویچی از جنس مواد مدرج تابعی که توسط دو لایه پیزوالکتریک احاطه شده است، ارائه می‌شود. لایه های پیزوالکتریک که در درون و بیرون پوسته مرکزی قرار گرفته اند، به عنوان حسگر و محرک جهت کنترل ارتعاشات پوسته مورد استفاده قرار می گیرند. یکی از نوآوری‌های این مقاله در این است که لایه‌های پیزوالکتریک نیز به صورت مواد مدرج تابعی...

full text

تحلیل ارتعاشات آزاد و اجباری مواد پیزوالکتریک مبتنی بر روش نیمه‌تحلیلی اجزاء محدود با مرز مقیاس شده

امروزه استفاده از مواد پیزوالکتریک به‌عنوان گونه‌ای از مواد هوشمند در صنایع مختلف توسعه چشمگیری داشته است. مدل‌سازی دقیق رفتار این مواد، نقش مهمی در درک مکانیزم عملکردی و همچنین گسترش روش‌های جدید مبتنی بر رفتار وابسته الکتریکی-مکانیکی آن‌ها ایفا می‌کند. این در حالی است که هزینه بالای محاسباتی روش‌های عددی موجود برای شبیه‌سازی رفتار ارتعاشی مواد پیزوالکتریک، به‌خصوص در فرکانس‌های بالا، از چالش‌...

full text

بررسی اثر به‌کارگیری لایه‌های پیزوالکتریک بر ارتعاشات اجباری و آزاد ورق‌های چهارگوش FGH

در این نوشتار به‌منظور بررسی آثار ناشی از به‌کارگیری لایه‌های پیزوالکتریک حس‌گر و محرک، بر ارتعاشات ورق F‌G‌M چهارگوش، به‌مطالعه‌ی ارتعاشات آزاد، ارتعاشات اجباری و کنترل فعالِ ارتعاشاتِ گذرا در این خصوص خواهیم پرداخت. در تحلیل ارتعاشات آزاد، مقادیر فرکانس طبیعی و شکل مودهای ارتعاشی سیستم به‌دست آمده‌اند. در تحلیل ارتعاشات اجباری، پاسخ سیستم به‌ازای ورودی‌های متفاوت و ولتاژهای مختلف اعمالی به لایه...

full text

My Resources

Save resource for easier access later

Save to my library Already added to my library

{@ msg_add @}


document type: thesis

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

Hosted on Doprax cloud platform doprax.com

copyright © 2015-2023