Informacja

Drogi użytkowniku, aplikacja do prawidłowego działania wymaga obsługi JavaScript. Proszę włącz obsługę JavaScript w Twojej przeglądarce.

Wyszukujesz frazę "piezoelectric layers" wg kryterium: Wszystkie pola


Wyświetlanie 1-8 z 8
Tytuł:
Static electromechanical characteristics of piezoelectric converters with various thickness and length of piezoelectric layers
Autorzy:
Mieczkowski, Grzegorz
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/387138.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Politechnika Białostocka. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Tematy:
piezoelectric bender
constitutive equations
deflection
electromechanical characteristics
Opis:
The paper presents the analysis of electromechanical characteristics of piezoelectric converters subjected to an electric field and mechanical load. The analyses were performed based on a method consisting implementation of special segments responsible for electrical boundary conditions to a homogeneous beam. Constitutive equations were developed, allowing one to obtain static electromechanical characteristics for piezoelectric actuators with freely defined boundary conditions and geometry. Moreover, based on constitutive equations obtained, a particular solution for cantilever transducer subjected to concentrated force has been developed. The resulting analytical solution was compared with the data available in the literature, and the developed FEM solution. Furthermore, the influence of factors such as relative length, thickness and location of particular piezoelectric layers on electromechanical characteristics of the transducer was defined.
Źródło:
Acta Mechanica et Automatica; 2019, 13, 1; 30-36
1898-4088
2300-5319
Pojawia się w:
Acta Mechanica et Automatica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Stabilization of plate parametric vibration via distributed control
Stabilizacja drgań parametrycznych płyty za pomocą rozłożonego sterowania
Autorzy:
Tylikowski, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279868.pdf
Data publikacji:
2005
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
piezoelectric layers
coupled dynamics equations
parametric excitation
stability analysis
Opis:
A theoretical investigation of vibration control for linear laminated plate due to uniform, harmonically or arbitrarily varying in-plane forces is presented. A distributed controller in an active system consisting of electroded piezoelectric sensors/actuators with suitable polarization profiles is considered. To satisfy the Maxwell electrostatics equation in the actuator, a constant electrical potential distribution in the in-plane directions and linear distribution in transverse direction cannot be assumed but is rather obtained by solving the coupled governing equations by assuming a certain theoretically advisable distribution in the thickness direction. Coupled dynamics equations with respect to a plate displacement and an electric field are derived using the Hamilton principle. The rate velocity feedback is applied to stabilize the plate parametric vibration. The almost sure stability of the trivial solution is analysed using the appropriate Liapunov functional.
W dotychczasowym opisie układów aktywnych składających się z ciągłego układu mechanicznego z warstwami piezoelektrycznymi upraszczano równanie aktuatora zakładając, że generowane w nim pole elektryczne zależy jedynie od przyłożonego zewnętrznego napięcia generowanego przez układ sterowania. Zakładano również arbitralnie liniowy rozkład napięcia na grubości warstwy. Nie spełniano w ten sposób równania elektrostatyki warstwy wykonanej z materiału piezoelektrycznego. W niniejszej pracy wyprowadzono sprzężony układ równań opisujący dynamikę płyty prostokątnej. W płycie zanurzone są dwie symetryczne warstwy piezoelektryczne o polaryzacji prostopadłej do powierzchni płyty. Sensor wykonany jest z cienkiej folii piezoelektrycznej PVDF o pomijalnie małej w porównaniu z belką i piezoceramicznymi aktuatorami sztywności. Odkształcenie w płycie i warstwach piezoelektrycznych opisano zgodnie z teorią Kirchhoffa. Za pomocą zasady Hamiltona otrzymano zmodyfikowane równanie dynamiki płyty i równanie elektrostatyki zawierające składniki zależne od krzywizn i torsji oraz pochodnych potencjału elektrycznego. Wyprowadzono również zmodyfikowane warunki brzegowe odpowiadające swobodnemu podparciu. Napięcie działające na piezoceramiczne aktuatory wyznaczono przy założeniu prędkościowego sprzężenia zwrotnego na podstawie zmierzonego napięcia. Otrzymane równania posłużyły do analizy stateczności i stabilizacji drgań parametrycznych płyty poddanej działaniu sił jawnie zależnych od czasu działających w płaszczyźnie środkowej. Wprowadzono nowy funkcjonał Lapunowa, zawierający obok składników mechanicznych składniki będące energią pola elektrycznego. Po założeniu rozkładu gęstości prawdopodobieństwa sił błonowych możliwe jest wyznaczenie obszaru stateczności w funkcji parametrów, to jest współczynnika tłumienia, współczynnika wzmocnienia sprzężenia zwrotnego, średnich wartości i wariancji sił. Z analizy wzorów wynika, że obszar stateczności jest większy przy uwzględnieniu działania pola elektrycznego opisanego równaniem elektrostatyki podczas badania stateczności. Pominięcie równania elektrostatyki prowadzi do zbyt konserwatywnych wyników stabilizacji. Występuje tu zjawisko nasycenia podczas wzrostu współczynnika wzmocnienia.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2005, 43, 3; 695-706
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Optimal Selection of Multicomponent Matching Layers for Piezoelectric Transducers using Genetic Algorithm
Autorzy:
Gudra, Tadeusz
Banasiak, Dariusz
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1953531.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czasopisma i Monografie PAN
Tematy:
acoustic impedance
matching layers
ultrasonic transducers
Opis:
One major problem in the design of ultrasonic transducers results from a huge impedance mismatch between piezoelectric ceramics and the loading medium (e.g. gaseous, liquid, and biological media). Solving this problem requires the use of a matching layer (or layers). Optimal selection of materials functioning as matching layers for piezoelectric transducers used in transmitting and receiving ultrasound waves strictly depends on the type of the medium receiving the ultrasound energy. Several methods allow optimal selection of materials used as matching layers. When using a single matching layer, its impedance can be calculated on the basis of the Chebyshev, DeSilets or Souquet criteria. In the general case, the typically applied methods use an analogy to a transmission line in order to calculate the transmission coefficient T. This paper presents an extension of transmission coefficient calculations with additional regard to the attenuation coefficients of particular layers. The transmission coefficient T is optimised on the basis of a genetic algorithm method. The obtained results indicate a significant divergence between the classical calculation methods and the genetic algorithm method.
Źródło:
Archives of Acoustics; 2020, 45, 4; 699-707
0137-5075
Pojawia się w:
Archives of Acoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Ocena wpływu warstw piezoelektrycznych oraz warunków brzegowych na zachowanie hybrydowych płyt kompozytowych o różnych układach warstw
Assessment of piezoelectric layers and boundary conditions influence on the behaviour of hybrid composite plates with different layups
Autorzy:
Teter, A.
Gawryluk, J
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/208391.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Wojskowa Akademia Techniczna im. Jarosława Dąbrowskiego
Tematy:
MES
sprzężenie elektromechaniczne
efekt piezoelektryczny
laminat włóknisty
drgania własne
belka hybrydowa
PZT
aktuatory
FEM
electromechanical coupling
piezoelectric effect
fibrous laminate
natural frequencies
hybrid beam
actuators
Opis:
W niniejszej pracy badano sześciowarstwowe hybrydowe płyty kompozytowe wykonane z laminatu czterowarstwowego oraz z dwóch okładzin z materiału wykazującego efekt piezoelektryczny. Rozważono różne układy warstw oraz różne warunki brzegowe. Do symulacji numerycznych metodą elementów skończonych zastosowano komercyjny system Abaqus, który umożliwia modelowanie zjawiska sprzężenia elektromechanicznego w zagadnieniach statycznych oraz dynamicznych. Na wstępie metodami numerycznymi MES wyznaczono statyczne ugięcia płyt wywołane przez przyłożone napięcie zasilające do okładzin zewnętrznych. Dodatkowo porównano strzałki ugięcia dla różnych napięć. Otrzymane rezultaty obliczeń porównano z wynikami zaczerpniętymi z prac innych autorów. Wykonane symulacje potwierdziły adekwatność przygotowanego modelowania do symulacji zagadnienia sprzężenia elektromechanicznego. W drugim etapie wykonano numeryczną analizę modalną układu z uwzględnieniem (tzw. układ otwarty) i bez uwzględnienia (tzw. układ zamknięty) efektu piezoelektrycznego dla różnych układów warstw. Prezentowane modele MES umożliwią analizy innych hybrydowych elementów konstrukcyjnych wykazujących sprzężenie elektromechaniczne.
In the present paper, six-layer hybrid composite panels, made of four-layered laminate and two facings of piezoelectric material were studied. Different configurations of laminate layers and different boundary conditions were considered. The Numerical simulations using Finite Element Method were performed with the commercial system Abaqus, which allowed for modelling the phenomena of electromechanical coupling, both in static and dynamic cases. Firstly, static deflection of the plates induced by the applied voltage on the external facings was determined with numerical methods (FEM). In addition, the deflections at different voltages were compared. The results of static calculations were validated with those published by other authors. The performed simulations have confirmed the adequacy of the FEM model for the simulation at electromechanical coupling. In the second stage, numerical analysis of the system with piezoelectric effect (open system) and without the piezoelectric effect (closed system) was performed. The presented FEM models are expected to contribute to analyses of other hybrid structural elements exhibiting electromechanical coupling.
Źródło:
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej; 2015, 64, 1; 103-125
1234-5865
Pojawia się w:
Biuletyn Wojskowej Akademii Technicznej
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Numerical and Experimental Analysis of the Response of a SAW Structure with WO3 Layers on Action of Carbon Monoxide
Autorzy:
Hejczyk, T.
Urbańczyk, M.
Pustelny, T.
Jakubik, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/176885.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
gas sensor
carbon monoxide (CO)
piezoelectric substrate
numerical modeling
surface acoustic waves
acoustoelectric effects
Ingebrigtsen's formula
Opis:
The paper presents the results of an analysis of gaseous sensors based on a surface acoustic wave (SAW) by means of the equivalent model theory. The applied theory analyzes the response of the SAW sensor in the steady state affected by carbon monoxide (CO) in air. A thin layer of WO3 has been used as a sensor layer. The acoustical replacing impedance of the sensor layer was used, which takes into account the profile of the concentration of gas molecules in the layer. Thanks to implementing the Ingebrigtsen equation, the authors determined analytical expressions for the relative changes of the velocity of the surface acoustic wave in the steady state. The results of the analysis have shown that there is an optimum thickness of the layer of CO sensor at which the acoustoelectric effect (manifested here as a change in the acoustic wave velocity) is at its highest. The theoretical results were verified and confirmed experimentally.
Źródło:
Archives of Acoustics; 2015, 40, 1; 19-24
0137-5075
Pojawia się w:
Archives of Acoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Buckling analysis of three-layered rectangular plate with piezoelectric layers
Autorzy:
Yaghoobi, H.
Rajabi, I
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/282015.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
three-layered rectangular plate
piezoelectric
critical buckling load
Opis:
This paper employs an analytical method to analyze the buckling of piezoelectric coupled plates with different boundary conditions on the basis of the first order shear deformation plate theory. The structure is composed of a host isotropic plate and two bonded piezo electric layers. Convergence study is performed in order to verify the numerical stability of the presented method. Also, the present analysis is validated by comparing the results with those in the literature, and then the critical buckling load of the piezoelectric coupled plates is presented in tabular and graphical forms for different plate aspect ratios, thickness of the piezoelectric, actuator voltage and boundary conditions.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2013, 51, 4; 813-826
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
An influence of the d311 effect on the behavior of the cantilever beam-shaped piezoelectric activator made of two layers of pvdf with inverse polarity
Autorzy:
Teter, A.
Gawryluk, J
Warmiński, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/118085.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Promocji Wiedzy
Tematy:
electro-mechanically coupling
activator
piezoelectric
bimorph
natural frequencies
Opis:
In the present work an example of the numerical modeling of electro-mechanical coupling of the activator in the form of cantilever beam made of two layers PVDF subjected to an inverse polarity is described. Calculations were done for static deflections at the selected voltage levels and for modal analysis with an included and excluded piezoelectric effect. The effect of active material on the behavior of the beam was examined. In order to validate the model, results of the static calculation were compared with the strict analytical solution and the results presented by other authors.
Źródło:
Applied Computer Science; 2014, 10, 3; 23-33
1895-3735
Pojawia się w:
Applied Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
An Approach to Design Broadband Air Backed Piezoelectric Sensor
Autorzy:
Ali, M. G. S.
Elsayed, N. Z.
Eid, E. A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/176360.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
piezoelectric
equivalent circuits
impulse response
frequency response
matching layers
z-transform
Opis:
In this work, an approach to the design of broadband thickness-mode piezoelectric transducer is presented. In this approach, simulation of discrete time model of the impulse response of matched and backed piezoelectric transducer is used to design high sensitivity, broad bandwidth, and short-duration impulse response transducers. The effect of matching the performance of transmitting and receiving air backed PZT-5A transducer working into water load is studied. The optimum acoustical characteristics of the quarter wavelength matching layers are determined by a compromise between sensitivity and pulse duration. The thickness of bonding layers is smaller than that of the quarter wavelength matching layers so that they do not change the resonance peak significantly. Our calculations show that the −3 dB air backed transducer bandwidth can be improved considerably by using quarter wavelength matching layers. The computer model developed in this work to predict the behavior of multilayer structures driven by a transient waveform agrees well with measured results. Furthermore, the advantage of this this model over other approaches is that the time signal for optimum set of matching layers can be predicted rapidly.
Źródło:
Archives of Acoustics; 2015, 40, 1; 3-10
0137-5075
Pojawia się w:
Archives of Acoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
    Wyświetlanie 1-8 z 8

    Ta witryna wykorzystuje pliki cookies do przechowywania informacji na Twoim komputerze. Pliki cookies stosujemy w celu świadczenia usług na najwyższym poziomie, w tym w sposób dostosowany do indywidualnych potrzeb. Korzystanie z witryny bez zmiany ustawień dotyczących cookies oznacza, że będą one zamieszczane w Twoim komputerze. W każdym momencie możesz dokonać zmiany ustawień dotyczących cookies