Informacja

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

English (EN)·Polski (PL)·Yкраїнський (UK)
Przejdź do strony domowej biblioteki Centralna Biblioteka Wojskowa Link otwiera się w nowym oknie Logo biblioteki Prolib Integro - strona głównaCentralna Biblioteka Wojskowa

Wyszukujesz frazę "piezoelectric" wg kryterium: Temat

  Lista filtrów
Wyrównaj
Wyświetlanie 1-100 z 171
Tytuł:
Hot Pressed K0.5Na0.5NbO3 Material for Piezoelectric Transformer for Energy Harvesting
Autorzy:
Kozielski, L.
Feliksik, K.
Wodecka-Duś, B.
Szalbot, D.
Tutu, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/353060.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
energy harvesting
piezoelectric effect
piezoelectric transformer
piezoelectric properties
Opis:
An optimized method of vibration Energy Harvesting is based on a step-down transformer that regulates the power flow from the piezoelectric element to the desired electronic load. Taking into account parameters of the whole system, the “optimal” voltage gain the piezoelectric transformer can be determined where the harvested power is maximized for the actual level of mechanical excitation. Consequently the piezoelectric transformers can be used to boost up the conversion of mechanical strain into electrical power with considerable potential in Energy Harvesting applications. Nowadays however, the most important factor is usage of lead free material for its construction. Additional desired parameters of such ceramics include high value of piezoelectric coefficients, low dielectric losses and reasonable power density. This work for first time proposes a lead free K0.5Na0.5NbO3 (KNN) material implementation for stack type of piezoelectric transformer that is designed for load efficiency optimization of vibration energy harvester.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2018, 63, 3; 1275-1280
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Optimal Design of Piezoelectric Actuators for Shunt Damping Techniques
Autorzy:
Neubauer, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/176597.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
piezoelectric transducer
piezoelectric shunt damping
piezoelectric energy harvesting
vibration damping
Opis:
In vibration control with piezoceramics, a high coupling of the piezoelement with the structure is desired. A high coupling improves the damping performance of passive techniques like shunt damping. The coupling can be influenced by a the material properties of the piezoceramics, but also by the placement within the structure and the size of the transducer. Detailed knowlegde about the vibration behavior of the structure is required for this. This paper presents an in-depth analysis of the optimal shape of piezoelectric elements. General results for one-dimensional, but inhomogeneos strain distribution are provided. These results are applied to the case of a longitudinal transducer and a bending bimorph. It is obtained that for maximum coupling, only a certain fracture of the volume should be made of piezoelectric material. . .
Źródło:
Archives of Acoustics; 2014, 39, 4; 615-622
0137-5075
Pojawia się w:
Archives of Acoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Investigation of La3+ Doping Effect on Piezoelectric Coefficients of BLT Ceramics
Autorzy:
Wodecka-Dus, B.
Kozielski, L.
Erhart, J.
Pawełczyk, M.
Radoszewska, D.
Adamczyk, M.
Bochenek, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/352118.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
BLT
piezoelectric coefficients
Lead-free piezoelectric ceramics
Opis:
Effects of La3+ admixture in barium lanthanum titanate (BLT) ceramics system with colossal permittivity on performance of prospective piezoelectric cold plasma application were studied. Usage of cold atmospheric pressure plasma appears promising in terms of industrial and healthcare applications. Performed investigation provide consistent evaluation of doping lanthanum amount on piezoelectric coefficients values with simultaneous capability of charge accumulation for effective plasma generation. Modification of ferroelectric materials with heterovalent ions, however with the lower radii than the original atoms, significantly affects their domain mobility and consequently electromechanical properties. To determine the piezoelectric coefficients, the resonanceantiresonance method was implemented, and values of piezoelectric and dielectric parameters were recorded. Finally the results indicated that addition of 0.4 mol.% of La3+ ions to the ceramic structure maximally increased the values of piezoelectric coefficient to d33 = 20 pC/N and to huge dielectric constant to ε33 T = 29277.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2017, 62, 2A; 691-696
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Experimental investigation on the piezoelectric energy harvester as a self-powered vibration sensor
Autorzy:
Grzybek, D.
Micek, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/949300.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
piezoelectric energy harvesting
piezoelectric composite
wireless sensor
vibration
Opis:
The article presents an experimental study of a system consisting of a piezoelectric energy harvesting device, Graetz bridge rectifier, capacitor, voltage comparator and radio transmitter. In the presented experimental study, the recovered electrical energy is accumulated in the capacitor and is used to send signals by a radio transmitter. In the first part, the application of piezoelectric energy harvesting devices based on the cantilever beam in wireless monitoring systems is discussed. In the second part, the mathematical model of energy conversion in the piezoelectric energy harvesting devices is presented. In the third part, the characteristics obtained during laboratory research are presented.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2018, 56, 3; 687-699
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Design of Piezoelectric Gravimeter for Automated Aviation Gravimetric System
Autorzy:
Korobiichuk, I.
Bezvesilna, O.
Tkachuk, A.
Chilchenko, T.
Nowicki, M.
Szewczyk, R.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/384577.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
piezoelectric gravimeter
aviation gravimetric system
gravitational acceleration
piezoelectric effect
Opis:
The article presents and describes the structure of a new piezoelectric gravimeter of automated aviation gravimetric system (AGS), which has a higher accuracy (1mGal) than other types of gravimeters known to date and automated signal processing. It also describes the operation principle of a piezoelectric gravimeter and presents its mathematical model. There have been determined conditions under which the need to use lowpass filter in automated AGS is prevented.
Źródło:
Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems; 2016, 10, 1; 43-47
1897-8649
2080-2145
Pojawia się w:
Journal of Automation Mobile Robotics and Intelligent Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Piezo actuators injector of common rail fuel injection system
Piezoaktuator forsunki sistemy vpryska common rail
Autorzy:
Kirichenko, I.
Strilets, O.
Koshovy, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/792831.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Komisja Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa
Tematy:
piezoelectric valve
electromagnetic valve
piezoelectric sensor
piezoelectric transformer
diesel engine
injection pressure
electromagnetic radiation
fuel injection system
Opis:
The problem of determination of expedience of the use of piezoelectric sensors in piezo actuators, connected with the scheme of DD-TR, is considered. The transitional characteristics and amplitude of output signal also is determinate.
В статье рассматриваются вопросы целесообразности применения в пьезоэлектрических актуаторах пьезоэлементов, выполненных по схеме ДД- ТР. Определена переходная характеристика и амплитуда выходного сигнала.
Źródło:
Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa; 2012, 12, 3
1641-7739
Pojawia się w:
Teka Komisji Motoryzacji i Energetyki Rolnictwa
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modeling of smart composite shell structures
Modelowanie "inteligentnych" powłok kompozytowych
Autorzy:
Gabbert, U.
Koppe, H
Seeger, F.
Berger, H.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/281392.pdf
Data publikacji:
2002
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
smart shell composites
piezoelectric foils
piezoelectric fibers
finite element analysis
Opis:
Recently, thin piezoelectric foils or fibers with a thickness between ... and ... have been manufactured and used sensor/actuator components of smart composite structures. The paper deals with the mathematical analysis and numerical simulation of such smart composite structures. A concept for laminated thin finite shell elements with active and passive layers considering three different approaches is introducted. In a test case the applicability of these different approaches is investigated and discussed. To verify the suitability of the algorithm for analyzing composite structures a practical example of a composite consisting of piezoelectric fibres embedded in a matrix material is considered. At first, the introduced composite shell elements are used, where the piezoelectric fibers are modeled as active layers in a smeared form. At second, a discrete concept is used, where the piezoelectric fibers are modeled as one-dimensional truss-like finite elements which are embedded into conventional finite elements by the penalty technique. These two approaches are discussed and compared.
Ostatnie osiągnięcia w dziedzinie konstrukcji "inteligentnych" zwracają uwagę na zastosowanie cienkich folii i włókien piezoelektrycznych o grubości ... jako czujników i elementów wykonawczych w aktywnych kompozytach. W pracy zawarto matematyczną analizę i wyniki symulacji numerycznych dla takich właśnie kompozytów. Wprowadzono koncepcję powłokowych laminowanych elementów skończonych z warstwami aktywnymi i pasywnymi oraz zaproponowano trzy różne podejścia, których możliwość zastosowania i przydatność przedyskutowano dla badanego przypadku. Przy weryfikacji adekwatności zaprezentowanego algorytmu do analizy aktywnych układów kompozytowych posłużono się przktycznym przykładem laminatu zawierającego włókna piezoelektryczne osadzone w materiale osnowy. Początkowo użyto wprowadzone powłokowe elementy skończone. gdzie włókna piezoelektryczne zamodelowano jako aktywne warstwy w formie rozmytej. Następnie zastosowano koncepcję układu dyskretnego, w którym włókna piezoelektryczne przedstawiono w formie jednowymiarowych kratowo-podobnych elementów skończonych wbudowanych w konwencjonalne elementy skończone przy użyciu techniki funkcji kary. Te dwie metody przedyskutowano i porównano.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2002, 40, 3; 575-593
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A contribution to modelling of anisotropic behaiour of bone and bone remodelling
Autorzy:
Jemioło, S.
Telega, J.J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/280267.pdf
Data publikacji:
1999
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
bone
remodelling
piezoelectric
homogenization
Opis:
Anisotropic behaviour of bones in the elastic and plastic ranges is discused. The adaptive elasticity with evolving structure is examined from the point of view of tensor functions. The equations of adaptive piezoelectricity are formulated. A general framework for bone remodelling combined with homogenization is proposed. It is suggested that the bone adaption to variable loads may be viewed as a shakedown problem. A possibility of studying bone remodelling via optimal design is considered.
Przedyskutowano anizotropię tkanki kostnej w zakresie sprężystym i plastycznym. Przeanalizowano równania adaptacyjnej teorii sprężystości z ewoluującą strukturą przy zastosowaniu funkcji tensorowych. Sformułowano równania adaptacyjnej teorii piezoelektryczności. Zaproponowano ogólny model dla przebudowy kości w powiązaniu z homogenizacją. Wysunięto hipotezę, że proces adaptacji kości może być rozpatrywany w ramach teorii przystosowania. Rozpatrzono możliwość badania przebudowy kości jako zadznia optymalnego.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 1999, 3; 537-554
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
FEM Analysis of Active Reduction of Torsional Vibrations of Clamped-Free Beam by Piezoelectric Elements for Separated Modes
Autorzy:
Augustyn, E.
Kozień, M. S.
Prącik, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/176836.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
piezoelectric elements
torsional vibrations
Opis:
Beams with rectangular cross-section, with large length-to-width ratio, can be excited to torsional vibrations. If the piezoelectric elements are mounted to the beam in pairs at the same cross-section with two separated elements positioned on the same side of the beam, and the voltages applied to them are in the opposite phase, they produce twisting moments which can be applied to reduce the torsional vibrations. Results of FEM simulations are presented and analysed in the paper. All analyses are performed for a steel free-clamped beam. The piezoelectric elements made of PZT material are mounted in pairs on one side of the beam. The analyses are done for separated natural modes.
Źródło:
Archives of Acoustics; 2014, 39, 4; 639-644
0137-5075
Pojawia się w:
Archives of Acoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Construction Of A Piezoelectric-Based Resonance Ceramic Pressure Sensor Designed For High-Temperature Applications
Autorzy:
Belavič, D.
Bradeško, A.
Santo Zarnik, M.
Rojac, T.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/221229.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
LTCC
piezoelectric
pressure sensor
Opis:
In this work the design aspects of a piezoelectric-based resonance ceramic pressure sensor made using low-temperature co-fired ceramic (LTCC) technology and designed for high-temperature applications is presented. The basic pressure-sensor structure consists of a circular, edge-clamped, deformable diaphragm that is bonded to a ring, which is part of the rigid ceramic structure. The resonance pressure sensor has an additional element – a piezoelectric actuator – for stimulating oscillation of the diaphragm in the resonance-frequency mode. The natural resonance frequency is dependent on the diaphragm construction (i.e., its materials and geometry) and on the actuator. This resonance frequency then changes due to the static deflection of the diaphragm caused by the applied pressure. The frequency shift is used as the output signal of the piezoelectric resonance pressure sensor and makes it possible to measure the static pressure. The characteristics of the pressure sensor also depend on the temperature, i.e., the temperature affects both the ceramic structure (its material and geometry) and the properties of the actuator. This work is focused on the ceramic structure, while the actuator will be investigated later.
Źródło:
Metrology and Measurement Systems; 2015, 22, 3; 331-340
0860-8229
Pojawia się w:
Metrology and Measurement Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Ferroelectric and ferroelectromagnetic ceramics in a view of possibilities to be used in electroacoustic
Autorzy:
Czerwiec, M.
Zachariasz, R.
Brzezińska, D.
Ilczuk, J.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/331509.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Akustyczne
Tematy:
ferroelectricity
ferroelectromagnetic ceramics
piezoelectric transducers
Opis:
Ferroelectric ceramics were born in the early 1940's with the discovery of the phenomenon of ferroelectricity as the source of the unusually high dielectric constant in ceramic barium titanate capacitors. Since that time, they have been the heart and soul several multibillion dollar industries, ranging from high-dielectric-constant capacitors to later developments in piezoelectric transducers, positive temperature coefficient devices, and electrooptic light valves. Various ceramic formulations, their form, fabrications, functions, and future are described in relation to their ferroelectric nature and specific areas of applications. This paper is intended to illustrate practical uses of ferroelectric and ferroelectromagnetic ceramics obtained and investigated by the authors.
Źródło:
Hydroacoustics; 2008, 11; 63-70
1642-1817
Pojawia się w:
Hydroacoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
New technologies using renewable energy in road construction
Autorzy:
Sumorek, A.
Buczaj, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/410956.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Oddział w Lublinie PAN
Tematy:
energy harvesting
piezoelectric
road surface
Opis:
Energy harvesting consists in the processing and storage of energy which is normally dissipated to the ambient environment. This study presents two solutions using two methods of energy generation: conversion of solar energy into electricity on the road surface and energy recovery from road surface vibrations and displacements. The description of configuration of testing stand dedicated for road surface vibrations energy harvesting has been also included. Described testing stand will make it possible to verify the possibility of application of piezoelectric transducers in road pavement in terms of occurrence of damages and the value of generated energy.
Źródło:
ECONTECHMOD : An International Quarterly Journal on Economics of Technology and Modelling Processes; 2017, 6, 4; 83-91
2084-5715
Pojawia się w:
ECONTECHMOD : An International Quarterly Journal on Economics of Technology and Modelling Processes
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Amplified Piezo Actuator APA® with viscoelastic material for machine tool semi-active damping system
Autorzy:
Kras, A.
Bourgain, F.
Claeyssen, F.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/99705.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Wrocławska Rada Federacji Stowarzyszeń Naukowo-Technicznych
Tematy:
actuator
piezoelectric
viscoelastic material
machine tool
Opis:
Modern machine tools must achieve a high precision for a better surface texture and higher flexibility for wide range of machining requirements. To fulfill these requirements, a semi-active damping system for a new generation of machine tools is proposed. The new concept is partially based on the Amplified Piezo Actuators APA® from CEDRAT Technologies. With these actuators, the dynamic behavior (stiffness and damping) of structural body components of machine tools can be controlled and adjusted to the optimum parameters. To reduce the transfer of vibrations through the active elements, a viscoelastic material was used. This article presents test results performed on the APA® with viscoelastic material. A significant reduction of the vibrational amplitude at resonance frequency was observed with additional material. The optimized quantity of viscoelastic material reduces the full stroke of the actuator only by 10 percent. At the same time, the viscoelastic material has red the tests performed on the machine tool showed significant surface texture improvement with use of the amplified piezoelectric actuator.
Źródło:
Journal of Machine Engineering; 2014, 14, 3; 83-96
1895-7595
2391-8071
Pojawia się w:
Journal of Machine Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Energy harvesting in a magnetopiezoelastic system driven by random excitations with uniform and Gaussian distributions
Pozyskiwanie energii w piezo-magnetycznym układzie sprężystym, pobudzanym siłą stochastyczną o rozkładzie jednorodnym i normalnym
Autorzy:
Litak, G.
Borowiec, M.
Friswell, M. I.
Adhikari, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279267.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
energy harvesting
piezoelectric transducer
random excitation
Opis:
A simple magneto-piezoelectric system excited by random forces modelled with a double well potential is considered. System responses for different realizations of noise with uniform and Gaussian distributions are compared. The results show negligible differences in the regions of small and high noise intensity. A more noticeable difference can be seen in the intermediate region of noise just below the transition from isolated single well oscillations to coupled double wells oscillations. Variations in the mechanical displacement in this transition region indicate that the transition between these types of behaviour is broader for a uniform noise excitation. Consequently, the system excited with Gaussian noise tends more clearly to one of the different solutions (i.e. motion in a single well or in both wells) while the uniform noise case demonstrates intermittency with multiple solutions.
W pracy analizowany jest prosty układ piezo-magnetyczny, pobudzany losowo z potencjałem o dwóch studniach. Porównywane są odpowiedzi układu przy różnej realizacji szumu, o rozkładzie jednorodnym i normalnym (Gaussowskim). Wyniki przedstawiają nieznaczne różnice w obszarach niskiej i wysokiej intensywności szumu. Bardziej zauważalną różnicę można dostrzec w obszarze pośrednim szumu, tuż poniżej przejścia z oscylacji w pojedynczej studni potencjału do oscylacji w dwóch sprzężonych studniach. Zmiany pracy układu w tym obszarze sygnalizują, że obszar przejść pomiędzy takimi typami rozwiązań jest szerszy przy pobudzaniu szumem o rozkładzie jednorodnym. Natomiast układ pobudzany szumem o rozkładzie normalnym wyraźniej wykazuje tendencje do pracy w zakresie jednego z typów rozwiązań. W rezultacie przy szumie Gaussowskim układ dąży do ruchu w obrębie tylko jednej lub dwóch studni potencjału, podczas gdy w obecności szumu jednorodnego, w zachowaniu układu pojawia się zjawisko intermitencji w realizacji dwóch rozwiązań.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2011, 49, 3; 757-764
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of Errors of Piezoelectric Sensors used in Weapon Stabilizers
Autorzy:
Korobiichuk, I.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/221590.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
acceleration
piezoelectric sensor
errors
weapon stabilizer
Opis:
Effectiveness of operation of a weapon stabilization system is largely dependent on the choice of a sensor, i.e. an accelerometer. The paper identifies and examines fundamental errors of piezoelectric accelerometers and offers measures for their reduction. Errors of a weapon stabilizer piezoelectric sensor have been calculated. The instrumental measurement error does not exceed 0.1 × 10−5 m/s2. The errors caused by the method of attachment to the base, different noise sources and zero point drift can be mitigated by the design features of piezoelectric sensors used in weapon stabilizers.
Źródło:
Metrology and Measurement Systems; 2017, 24, 1; 91-100
0860-8229
Pojawia się w:
Metrology and Measurement Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
PLZT microfibers technology optimization
Autorzy:
Kozielski, L.
Adamczyk, M.
Feliksik, K.
Bochenek, D.
Clemens, F.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/958205.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
Electrocaloric Efect
piezoelectric fibers
ferroelectric properties
Opis:
Electrocaloric (EC) structures for a new generation of cooling or heating elements utilize the temperature dependence of spontaneous polarization in some ferroelectric materials to convert waste heat into electricity and vice versa. A (Pb0.93La0.07) (Zr0.65Ti0.35)O3 material, have the largest recorded pyroelectric coefficient. An effective predicted form for such applications is fiber, due to small heat capacitance and quick response time, even for nano second laser excitation. Consequently, the presented work provides a description of the optimization of structural, ferroelectric and piezoelectric properties of obtained fibers, finally concluding on necessity of sintering temperature reduction in 100°C in contrast to bulk form to effectively prevent its destruction.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2016, 61, 3; 1471-1476
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Vibro-acoustic design of an aircraft-type active window. Part 1. Dynamic modelling and experimental validation
Projekt profilu wibroakustycznego aktywnego okna lotniczego. Cz.1. Modelowanie dynamiczne i weryfikacja doświadczalna
Autorzy:
Dimino, I.
Vigliotti, A.
Aliabadi, M. H. F.
Concilio, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/281947.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
structural acoustics
piezoelectric actuation
passenger comfort
Opis:
Recent investigations show that active noise control methods can improve noise reduction capabilities of aircraft-type windows in the low-frequency region. Being a privileged path for external noise transmission and one of the main causes of high interior noise levels in a treated aircraft, a proper design of the aircraft window can significantly contribute to the reduction of cabin noise levels with a minimum impact on the aircraft mass and performances. This is the first part of two companion papers. In this paper (Part 1), the vibro-acoustic design of a triple-pane aircraft-type window prototype is presented. Numerical and experimental activities addressing the structural dynamics and the actuation performances are described in detail. The effectiveness of the piezo-stack actuators in the excitation of the flexural bending modes of the structure by means of adaptive in-plane and eccentric dynamic forces is experimentally investigated. An experimental modal analysis is carried out to determine both single partition and coupled fluid-structure modal frequencies used to validate the finite element model. For the purpose of estimating the sound radiation characteristics of the window prototype, a numerical procedure coupling boundary and finite element methods will be detailed in the second part of this paper (Part 2) to solve the coupled acoustic-structure problem in the exterior acoustic domain.
Ostatnio przeprowadzone badania pokazały, że skuteczność aktywnych metod redukcji hałasu stosowanych w oknach montowanych w samolotach można podnieść w zakresie niskich częstości. Wobec szczególnie korzystnych warunków transmisji zewnętrznego hałasu w samolocie i jego wysokiego poziomu, odpowiedni projekt okna lotniczego może znacząco przyczynić się do ograniczenia hałasu w kabinie, przy minimalnej ingerencji w masę i osiągi samolotu. Prezentowany artykuł stanowi pierwszą część podwójnej publikacji na omawiany temat. W tej części opisano projekt profilu wibroakustycznego prototypu trójszybowego okna lotniczego. Bardzo szczegółowo przedstawiono numeryczne i doświadczalne aspekty badań mających na celu określenie dynamiki układu oraz wydolności aktywnego sterowania. Stosując adaptacyjny, płaski i mimośrodowy układ przykładanych sił, przeprowadzono badania eksperymentalne nad skutecznością piezoelektrycznych elementów wykonawczych w tłumieniu giętych postaci drgań okna. Dla weryfikacji modelu elementów skończonych dokonano także doświadczalnej analizy modalnej, co pozwoliło na wyznaczenie częstości własnych pojedynczej struktury oraz układu ze sprzężeniem poprzez oddziaływanie z płynem.Wczęści drugiej oszacowane zostaną charakterystyki radiacji dźwięku w prototypie okna. W tym celu użyta będzie procedura łącząca metodę elementów brzegowych i skończonych, która umożliwi rozwiązanie sprzężonego, akustyczno-strukturalnego problemu emisji hałasu w zewnętrznym obszarze akustycznym.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2012, 50, 1; 169-192
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Influence of piezoelectric transducer to glass fiber reinforced composite stiffness
Autorzy:
Rządkowski, W.
Suprynowicz, K
Pyrzanowski, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/102215.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
piezo material
stiffness
piezoelectric strain sensor
Opis:
The main goal was to determine if transducers based on piezoelectric materials are suitable for strain calculations in thin GFRP specimens. Numerous experimental studies, both physical and numerical, performed by the authors, have shown that there is a huge influence of bonded piezoelectric transducer on the overall stiffness of the measured object. The paper presents tensile test performed on strength machine with Digital Image Correlation strain and deflection observations. Test were compared with FEM models for detailed investigation. The main conclusion is piezoelectric transducers has huge influence on local stiffness of measured object. That is critical especially when they are used as strain sensors, when presence of sensor is influencing to measured results.
Źródło:
Advances in Science and Technology. Research Journal; 2015, 9, 27; 106-111
2299-8624
Pojawia się w:
Advances in Science and Technology. Research Journal
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Piezoelectric generators: materials and structures
Generatory piezoelektryczne: materiały i konstrukcje
Autorzy:
Grzybek, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/277822.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Przemysłowy Instytut Automatyki i Pomiarów
Tematy:
piezoelectric materials
energy harvesting
piezoelectric generator
wireless sensors
materiały piezoelektryczne
pozyskiwanie energii
generator piezoelektryczny
czujniki bezprzewodowe
Opis:
The article presents piezoelectric generators, which can solve the problem of power supply of wireless sensors nets in the monitoring systems of the structure parameters. The operating principle of these appliances is based on the conversion of mechanical energy, e.g. vibration to electric energy in piezoelectric materials. In the first part of this article, the basic groups of piezoelectric materials: ceramics, composites, polymers and monocrystals were discussed in the field of its application in generators. It focused on material constants, which have the biggest effect on energy conversion. In the second part, structures of generators, which are the most often presented in the literature were discussed. The article focused on the structure consisting of piezoelectric actuators connected with the cantilever beam as well as other structures containing piezoelectric actuators, which have different shapes. In the last part, the efficiency of energy conversion was discussed. It focused on the range of values of the obtained electric power from generators.
W artykule przedstawiono generatory piezoelektryczne, które mogą stanowić rozwiązanie problemu zasilania bezprzewodowych sieci czujników w systemach monitorowania parametrów konstrukcji. Zasada działania tych urządzeń opiera się na konwersji energii mechanicznej (np. drgań) na energię elektryczną w materiałach piezoelektrycznych. W pierwszej części artykułu omówiono podstawowe grupy materiałów piezoelektrycznych: ceramiki, kompozyty, polimery i monokryształy w zakresie ich zastosowania w generatorach. Zwrócono uwagę na stałe materiałowe, które mają największy wpływ na konwersję energii. W drugiej części artykułu przedstawiono konstrukcje generatorów, najczęściej spotkane w literaturze. Omówiono konstrukcje z piezoelektrycznymi aktywatorami połączonymi z belką wspornikową jak również inne konstrukcje z piezoelektrycznymi aktywatorami o różnych kształtach. W ostatniej części zwrócono uwagę na efektywność przetwarzania energii w zakresie uzyskiwanych wartości mocy elektrycznej.
Źródło:
Pomiary Automatyka Robotyka; 2013, 17, 10; 123-129
1427-9126
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Robotyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Robust impedance control of a piezoelectric stage under thermal and external load disturbances
Autorzy:
Zareinejad, M.
Rezaei, S. M.
Ghidary, S. S.
Abdullah, A.
Motamedi, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/969687.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Badań Systemowych PAN
Tematy:
piezoelectric actuator
sliding mode
impedance control
hysteresis
Opis:
Piezoelectric actuators are widely used in micromanipulation tasks such as atomic force microscopy and cell manipulation. However, the hysteresis nonlinearity and the creep reduce their fidelity and cause difficulties in the micromanipulation control procedure. Besides, variation of temperature and external loads could change the model parameters identified for the piezo actuator. In this paper, a novel feedforward-feedback controller is proposed. The modified Prandtl-Ishlinskii model is utilized to linearize the actuator hysteresis in feedforward scheme and a sliding mode based impedance control with perturbation estimation is used to cancel out the thermal and external load disturbances in feedback scheme. The efficiency of the proposed controller is verified by experiments.
Źródło:
Control and Cybernetics; 2009, 38, 3; 635-648
0324-8569
Pojawia się w:
Control and Cybernetics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Robust adaptive vibration control for a general class of structures in the presence of time-varying uncertainties and disturbances
Autorzy:
Koofigar, H. R.
Amelian, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279408.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
vibration control
robust adaptive control
piezoelectric materials
Opis:
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.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2013, 51, 3; 533-541
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The constituent equations of piezoelectric cantilevered three-layer actuators with various external loads and geometry
Autorzy:
Mieczkowski, G.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279842.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
piezoelectric bender
constitutive equations
deflection
analytical solutions
Opis:
This paper presents test results for deformation conditions of three-layer, piezoelectric cantilever converters subjected to various electrical and mechanical boundary conditions. A general solution has been developed based on implementation of piezoelectric triple segments (PTS) to the beam. A working mechanism and conditions for strain of the PTS segment have been determined. Basing on the general solution, for the cantilever actuator subjected to an external force (of single and dual PTS segments) and a uniform load (of single PTS segment), particular solutions have also been developed. Moreover, dimensionless frequencies of the oscillating motion for the analyzed converters have been determined. In the next step, the influence of such factors as length, quantity and position of PTS segments, their relative stiffness and unit weight on values of the obtained frequencies of vibration have been defined. The resulting analytical solutions have been compared with the developed FEM solution.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2017, 55, 1; 69-86
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
2-dof piezoelectric actuator controller based on FPGA
Sterowanie silnikiem liniowym piezoelektrycznym za pomocą układu FPGA
Autorzy:
Prusak, D.
Karpiel, G.
Gac, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/368959.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydawnictwo AGH
Tematy:
FPGA controller
piezoelectric
piezolegs
FPGA
sterownik
piezoelektryczny
Opis:
This article presents the method for controlling the piezolegs motor with the application of the FPGA (Field-programmable gate array) system and presents the results of conducted tests of the motor slider displacement, with various steering signal configurations. It includes also the review of piezoelectric motors solutions and characteristics of systems, based on FPGA systems. Suggested steering solution can be used for subsequent tests on piezolegs drives and can constitute positioning system element.
Artykuł przedstawia metodę sterowania silnikiem liniowym piezoelektrycznym typu piezolegs za pomocą układu FPGA oraz wyniki przeprowadzonych pomiarów przemieszczenia końca biegnika silnika, przy różnych konfiguracjach sygnałów sterujących. Dokonano również przeglądu rozwiązań silników piezoelektrycznych oraz określono cechy systemów opartych na układach FPGA. Sugerowane rozwiązanie sterowania może być wykorzystane do dalszych badań nad napędami typu piezolegs i może stanowić element systemu pozycjonowania.
Źródło:
Mechanics and Control; 2013, 32, 1; 30-36
2083-6759
2300-7079
Pojawia się w:
Mechanics and Control
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modelling of Mechanical Behaviour of High-Frequency Piezoelectric Actuators Using Bouc-Wen Model
Autorzy:
Kędra, R.
Rucka, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/221301.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
piezoelectric actuators
Bouc-Wen model
parameters identification
Opis:
The paper presents application of a modified, symmetrical Bouc-Wen model to simulate the mechanical behaviour of high-frequency piezoelectric actuators (PAs). In order to identify parameters of the model, a two-step algorithm was developed. In its first stage, the mechanical parameters were identified by taking into account their bilinear variability and using a square input voltage waveform. In the second step, the hysteresis parameters were determined based on a periodic excitation. Additionally, in order to reduce the influence of measurement errors in determination of selected derivatives the continuum wavelet transform (CWT) and translation-rotation transformation (TRT) methods were applied. The results proved that the modified symmetrical Bouc-Wen model is able to describe the mechanical behaviour of PAs across a wide frequency range.
Źródło:
Metrology and Measurement Systems; 2017, 24, 2; 413-424
0860-8229
Pojawia się w:
Metrology and Measurement Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Assembling and testing of quasi-static hybrid piezoelectric motor based on electroactive lubrication principle
Autorzy:
Rouchon, J. F.
Harribey, D.
Tran, D. H.
Ryndzionek, R.
Sienkiewicz, Ł
Ronkowski, M.
Michna, M.
Kostro, G.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/140895.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
piezoelectricty
piezoelectric hybrid motor
piezoelectric actuators
ultrasonic motors
quasi-static operation
resonance operation
electroactive lubrication
friction force control
Opis:
The presented paper concerns a novel concept of hybrid piezoelectric motor based on electroactive lubrication principle. Its structure is combined of quasi-static and resonance piezoelectric actuators, synchronizing their work to generate the rotary movement. The hybrid motor topology is compared to the existing piezoelectric motors, regarding its field of applications in embedded systems with very high security requirements. The electroactive lubrication principle is briefly presented with regards to optimization of the hybrid motor. The performance principle of the hybrid motor is described in terms of its working cycle. The assembling process of the prototype hybrid motor is briefly explained with emphasis put on the frequency and impedance tuning of the applied quasi-static and resonance piezoelectric actuators. Next, the hybrid motor power supply system is described and chosen measured performance characteristics are presented. Finally, conclusions concerning the features of the tested prototype hybrid motor and possible solutions of the faced issues, during assembling and testing, are presented.
Źródło:
Archives of Electrical Engineering; 2013, 62, 2; 237-250
1427-4221
2300-2506
Pojawia się w:
Archives of Electrical Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Multicomponent ceramic materials on the basis of PZT for the production of piezoelectric resonators
Autorzy:
Bochenek, D.
Surowiak, Z.
Gavrilyachenko, S. V.
Kupriyanov, M. F.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/176898.pdf
Data publikacji:
2005
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
PZT
piezoelectric transducers
resonance frequency
thermal stability
Opis:
Investigations on the influence of the PbTiO3 content on the crystalline and domain structure of PZT-based four-component solid solutions have been performed. It has been shown that there is a close relation between the structure and temperature stability of the resonance frequency (fr) of the fabricated piezoceramic transducers. Better and more stable results have been obtained by doping and modifying the basic chemical composition obtaining Pb(Zr1-x Tix)O3. The compositions with minimal Δ fr / fr, within the temperature range T = 213–358 K (in relation to room temperature Tr = 293 K), exhibited (i) the smallest internal friction (Q-1m), (ii) the highest mechanical quality (Qm), (iii) high values of spontaneous deformation of the elementary cell (δT and δRe), (iv) the complex a-c-domain structure in the tetragonal phase (T) and the simple domain structure in the rhombohedral phase (Re). The practical result of the present work was the fabrication of piezoceramic electric band filters exhibiting Δ fr / fr < 0.2% and a high mechanical quality factor (Qm = 3225).
Źródło:
Archives of Acoustics; 2005, 30, 1; 87-107
0137-5075
Pojawia się w:
Archives of Acoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
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:
Stability of rotating shafts made of piezoelectric fiber composites
Stateczność wirujących wałów wykonanych z aktywnego laminatu zawierającego włókna piezoelektryczne
Autorzy:
Przybyłowicz, P. M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/281179.pdf
Data publikacji:
2002
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
rotating shaft
stabilisation
active composites
piezoelectric elements
Opis:
In the paper, theoretical fundamentals of stabilisation of a rotating shaft by making use of piezoelectric elements are presented. The shaft is made of an active piezoelectric fiber composite - the state-of-the-art structural material which has just emerged in the field of "smart" engineering. Irrespective of the kind of material the rotating shafts are made of, they exibit flutter-type instability brought about by the presence of internal friction. At a certain critical rotation speed the system loses its stability and starts to perform self-excited vibrations. The paper discusses a method protecting the shaft from such a phenomenon or, at least, shifting it away by incorporation of piezoelectric fibers embedded in a polymer matrix and electrodes bonded to each lamina of the active composite. The constitutive equations of the laminate are derived and used in formulation of equations of motion of the rotating shaft. The analysis of stabilisation reveals that the desired effect can be achieved by application of three and more pairs of the electrodes enabling generation of a constant bending moment regadless of the rotary motion. Proportional and velocity feedbacks in the control system are examined and compared. The critical threshold is determined by investigating the eigenvalues corresponding to the governing equations linearised around nontrivial eguilibrium position. The equations themselves were earlier found via a uni-modal Galerkin's discretisation of the partial differential equations of motion. The applied method proves to be efficient as, an increase in the critical speed by two and more times is observed after activation of the proposed stabilisation method.
W pracy przedstawiono teoretyczne podstawy stabilizacji wirującego wału za pomocą elementów piezoelektrycznych. Wał jest wykonany z aktywnego laminatu zawierającego włókna piezoelektryczne - najnowszego osiągnięcia inżynierii materiałowej na polu mechatroniki. Niezależnie od rodzaju materiału, z którego wykonano wał, wykazuje on niestatetczność typu flatter wywołaną obecnością tarcia wewnętrznego. Przy pewnej krytycznej prędkości wirowania układ traci stateczność, stając się narażonym na drgania samowzbudne. W artykule przeprowadzono dyskusję nad możliwością ochrony wirujących wałów przed takim zjawiskiem lub przynajmniej odsunięciemprogu krytycznego poprzez zastosowanie włókien piezoelektrycznych zatopionych w materiale osnowy kompozytu wyposażonego w elektrody sterujące polem elektrycznym w każdej warstwie laminatu. Analiza zaprezentowanej metody stabilizacji pokazała, że wprowadzenia trzech i więcej par elektrod wystarcza do generowania stałego momentu gnącego mimo ciągłego wirowania. W układzie sterowania zastosowano pętlę ze sprzężeniem proporcjonalnym i prędkościowym. Wartość krytycznej prędkości wirowania znaleziono poprzez śledzenie trajektorii wartości własnych równań dynamiki zlinearyzowanych wokół nietrywialnego położenia równowagi. Równania te wyprowadzono wychodząc z cząstkowych różniczkowych równań ruchu wału po ich jedno-modalnej dyskretyzacji Garlekina. pokazano, że zastosowana metoda stabilizacji jest efektywna i pozwala na ponad dwukrotne zwiększenie progu krytycznego.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2002, 40, 4; 1021-1049
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wykorzystanie układu LTC3588-1 jako źródła pozyskiwania energii resztkowej
Use of the LTC3588-1 structure as a source of the residual energy
Autorzy:
Tyborczyk, S.
Galla, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/267701.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Politechnika Gdańska. Wydział Elektrotechniki i Automatyki
Tematy:
zasilanie
zbieranie energii
harvesting energy
supply
piezoelectric
Opis:
Przedmiotem niniejszej pracy są zagadnienia odzyskiwania energii resztkowej generowanej wskutek mechanicznego odkształcania kryształu piezoelektrycznego oraz za pomocą ogniwa fotowoltaicznego przy zastosowaniu przetwornicy napięcia typu LTC3588-1. Zastosowana przetwornica umożliwia pozyskiwanie energii z różnych źródeł. W ramach referatu przedstawiono wyniki pracy nad mikrozasilaczem, który umożliwiał zarówno współpracę z piezoelektrykami jak i ogniwami fotowoltaicznymi
The object of this paper are issues related to the recovery of the residual energy generated by the mechanical deformation of the piezoelectric crystal or by the use of a photovoltaic cell using a specialized LTC3588-1 voltage converter. The applied converter allows to use various energy source.
Źródło:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej; 2013, 36; 171-174
1425-5766
2353-1290
Pojawia się w:
Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Acoustic Matching Characteristics of Annular Piezoelectric Ultrasonic Sensor
Autorzy:
Li, Haoran
Hu, Yan
Li, Laibo
Xu, Dongyu
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2141675.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
piezoelectric ceramics
ultrasonic sensors
acoustic matching characteristics
Opis:
Using intelligent materials and sensors to monitor the safety of concrete structures is a hot topic in the field of civil engineering. In order to realize the omni-directional monitoring of concrete structural damage, the authors of this paper designed and fabricated an embedded annular piezoelectric ultrasonic sensor using the annular piezoelectric lead zirconate titanate (PZT) ceramic as a sensing element and epoxy resin as the matching and the backing layers. The influence of different matching and backing layers thickness on the acoustic characteristic parameters of the sensor were studied. The results show that the resonant frequency corresponding to the axial mode of annular piezoelectric ceramics moves toward the high frequency direction with the decrease of the height of piezoelectric ceramics, and the radial vibration mode increases as well as the impedance peak. With the thickness of the backing layer increases from 1 mm to 2 mm, the radial resolution of the annular piezoelectric ultrasonic sensor is enhanced, the pulse width is reduced by 39% comparing with the sensors which backing layer is 1 mm, and the head wave amplitude and −3 dB bandwidth are increased by 61% and 66%, respectively. When the matching layer thickness is 3 mm, the sensor has the highest amplitude response of 269 mV and higher sensitivity.
Źródło:
Archives of Acoustics; 2022, 47, 2; 275-284
0137-5075
Pojawia się w:
Archives of Acoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modelling of passive vibration damping using piezoelectric transducers – the mathematical model
Modelowanie pasywnego tłumienia drgań przy użyciu przetworników piezoelektrycznych – model matematyczny
Autorzy:
Buchacz, A.
Płaczek, M.
Wróbel, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/300907.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne PAN
Tematy:
przetworniki piezoelektryczne
transformator piezoelektryczny
tłumienie drgań
modelowanie
pasywne obwody elektryczne
piezoelectric transducers
piezoelectric transformer
vibration damping
passive electric circuits
Opis:
W pracy przedstawiono propozycję modelowania matematycznego drgających przetworników piezoelektrycznych poprzez zastosowanie analogii elektrycznej. Opracowany model stosowany jest w analizie oraz wyznaczaniu charakterystyk drgających płytek piezoelektrycznych z dołączonymi, zewnętrznymi, biernymi elementami elektrycznymi. Wprowadzono układ zastępczy przetwornika piezoelektrycznego równoważny trójwrotnikowi elektrycznemu. W pracy analizowano połączenia dwóch płytek piezoelektrycznych działających jako transformator piezoelektryczny, wprowadzając układy zastępcze obu przetworników. Przy stosowaniu układów zastępczych w postaci obwodów elektrycznych wszystkie wielkości mechaniczne w otrzymanym układzie Masona zostały zastąpione równoważnymi wielkościami elektrycznymi.
A proposal of mathematical modelling of vibrating piezoelectric transducers using the electrical analogy is presented in this work. The developed mathematical model is used in analysis of vibrating piezoelectric plates with adjoined external passive electric elements and for designating of their characteristics. A substitute electric system of the piezoelectric transducer that is equal to a three-port system was introduced. A piezoelectric transformer created by connection of two plates was analysed. Substitute systems of both plates were introduced. All mechanical parameters of the analysed system were replaced by equivalent electrical parameters in obtained Mason’s model.
Źródło:
Eksploatacja i Niezawodność; 2014, 16, 2; 301-306
1507-2711
Pojawia się w:
Eksploatacja i Niezawodność
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:
Active damping of laminated plates by skewed piezoelectric patches
Autorzy:
Pietrzakowski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279692.pdf
Data publikacji:
2001
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
active damping
skewed piezoelectric element
laminate
frequency response
Opis:
In the paper the problem of active damping of transverse vibration of a rectangular viscoelastic laminated plate by piezoelectric elements with skewed material axes is studied. The symmetric specially orthotropic and simply supported laminate is subjected to a harmonic excitation. The control system consists of rectangular piezoelectric patches parallel to the plate edges, glued to the upper and lower plate surface and working as the sensor and actuator with a velocity feedback. The dynamic analysis is based on the classical laminated plate theory and the static-coupling model with the assumption of perfect bonding. Due to this model the interaction between the actuator and the laminate can be approximated by the equivalent moments uniformy distributed along the actuator edges. Considering the orthotropic electromechanical properties of the piezoelectric material and two-dimensional piezo electric effect develops the analysis. The govering equations of the system are formulated for a non-zero skew angle between the natural axes of the piezoelectric material and the plate reference axes. The numerical results in terms of the frequency response show the influence of applying the skewed piezoelectric elements on the efficiency of active damping of transverse displacements.
Dowolnie zorientowane elementy piezoelektryczne w aktywnym tłumieniu drgań płyt laminowanych. Praca dotyczy aktywnego tłumienia poprzecznych drgań lepkosprężystej, laminowanej płyty za pomocą rozłożonych elementów piezoelektrycznych o dowolnie zorientowanych kierunkach właściwośći materiałowych. Rozpatrzono prostokątną płytę, swobodnie podpartą na brzegach, zbudowaną z symetrycznie ułożonych warstw ortotropowych i poddaną harmonicznemu wymuszeniu siłowemu. Układ sterowania stanowią prostokątne, piezoelektryczne elementy - pomiarowy (sensor) i wykonawczy (aktuator), umieszczone po obu stronach płyty, pracujące w pętli z prędkościowym sprzężeniem zwrotnym. Analizę dynamiczną oparto na klasycznej teorii płyt laminowanych i założeniu idealnego połączenia bezmasowych elementów piezoelektrycznych (model statyczny) z płytą. Zgodnie z przyjętym modelem oddziaływanie aktuatora sprowadzono do momentów równomiernie rozłożonych wzdłuż jego krawędzi. W przedstawionej analizie uwzględniono ortotropowe właściwości materiału sensora i aktuatora oraz dwukierunkowy efekt piezoelektryczny. Równania ruchu układu zostały sformułowane w przypadku dowolnie zorientowanych, w stosunku do osi płyty, głównych kierunków właściwości materiału piezoelektrycznego. Wyniki obliczeń przedstawiono w formie charakterystyk amplitudowo-częstotliwościowych ilustrując wpływ orientacji osi materiałowych na skuteczności aktywnej redukcji drgań.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2001, 39, 2; 377-393
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wave propagation in piezoelectric rings with rectangular cross-sections
Autorzy:
Zhang, X.
Wang, Y.
Chen, H.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279995.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
piezoelectric rings
orthogonal polynomial
guided wave
dispersion curves
Opis:
The ring ultrasonic transducers are widely used in the ocean engineering and medical fields. This paper employs an extended orthogonal polynomial approach to solve the guided wave propagation in two-dimensional structures, i.e. piezoelectric rings with rectangular cross- -sections. The extended polynomial approach can overcome the drawbacks of the conven- tional orthogonal polynomial approach which can be used to solve wave propagation in one-dimensional structures. Through numerical comparison with the available results for a rectangular aluminum bar, the validity of the present approach is illustrated. The dispersion curves and displacement and electric potential distributions of various rectangular piezo- electric rings are calculated, and the effects of different radius to thickness ratios, width to height ratios and polarizing directions on the dispersion curves are illustrated.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2015, 53, 3; 673-682
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Fourier expansion solution for a switched shunt control applied to a duct
Rozwiązanie Fouriera dla przewodu akustycznego z bocznikującym układem sterowania
Autorzy:
Ameduri, S.
Ciminello, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/280041.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
synchronised switched shunt control
piezoelectric
pressure sound level
Opis:
In the present work, a semi analytic approach aimed at estimating the effects on reduction of the pressure sound level by synchronised switched shunt logic is described. The displacement field within a 1D longitudinal air column through a Fourier series expansion has been formalised by assigning a sinusoidal perturbation and fluid-structure interface condition on the left and right boundaries, respectively. To simulate the no control operative condition, the solution has been computed for the entire time domain, keeping invariant all circuitry properties; then for the switch working modality, the solution has been computed by splitting the entire time domain into partitions; for any partition, specific circuitry properties (e.g. piezo voltage, electrical field...) have been selected. Based on the displacement information, the related sound pressure level has been compared for no controlled and controlled operative conditions, with and without signal amplification.
W pracy zaprezentowano pół-analityczne rozwiązanie zagadnienia redukcji poziomu ciśnienia akustycznego w przewodzie za pomocą zsynchronizowanej metody bocznikowania. Opis pola przemieszczeń wewnątrz jednowymiarowej kolumny powietrza sformalizowano rozwinięciem w szereg Fouriera przy uwzględnieniu sinusoidalnie zmiennych zaburzeń na prawym i lewym brzegu przewodu. Dla przypadku z wyłączonym układem sterowania rozwiązanie obliczono w całej dziedzinie czasu przy utrzymaniu stałych parametrów obwodu elektrycznego, natomiast dla trybu sterowanego dokonano analizy, dzieląc przedział czasu na fragmenty. W każdym z nich charakterystyczne cechy układu sterowania (np. napięcie przykładane do piezoelektryków, natężenie pola elektrycznego...) dobrano w odpowiedni sposób. Na podstawie obserwacji przemieszczeń porównano poziom ciśnienia akustycznego dla warunków z wyłączonym i włączonym sterowaniem oraz z i bez wzmocnienia sygnału.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2010, 48, 2; 479-504
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
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:
Modele silników piezoelektrycznych o ruchu liniowym i obrotowym
Models of Piezoelectric Motors with Rotating and Linear Motion
Autorzy:
Kulesz, B.
Sikora, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1367497.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych Komel
Tematy:
maszyny elektryczne
elementy piezoelektryczne
electrical machines
piezoelectric elements
Opis:
Two concepts for piezoelectric motors are presented in the paper, one with rotating and the other with linear motion. The rotating motor contains ring-shaped element, while the linear motion motor utilizes flat elements. Piezoceramic elements are used in both cases. The design of rotating transducer has been described in detail. This transducer may rotate either continuously with motion interrupted at regular intervals in a manner similar to that similar of a stepper motor. The method of generating moving force in the transducer with linear motion has been described. The operating characteristics of both transducers have been given. Some principal features of supply sources for both transducers have also been presented.
W artykule przedstawiono dwie koncepcje silników piezoelektrycznych - o ruchu obrotowym i o ruchu liniowym. Oba silniki oparte są o elementy piezoceramiczne, silnik o ruchu obrotowym o element w kształcie pierścienia, silnik o ruchu liniowym o elementy płaskie. Opisano szczegółowo budowę przetwornika o ruchu obrotowym, który działa jako silnik o ruchu ciągłym przerywanym w sposób zbliżony do silnika skokowego. Pokazano również metodę generacji siły posuwu w przetworniku o ruchu liniowym. Dla obu maszyn podano charakterystyki ruchowe. Opisano również pewne zasadnicze cechy źródeł zasilania obu przetworników.
Źródło:
Maszyny Elektryczne: zeszyty problemowe; 2015, 4, 108; 95-100
0239-3646
2084-5618
Pojawia się w:
Maszyny Elektryczne: zeszyty problemowe
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wybrane wyniki badań prototypu wielokomórkowego silnika piezoelektrycznego
Chosen Analysis Results of the Prototype Multicell Piezoelectric Motor
Autorzy:
Ryndzionek, R.
Michna, M.
Rouchon, J. F.
Ronkowski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1367545.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych Komel
Tematy:
zjawisko piezoelektryczne
silnik piezoelektryczny
aktuator piezoelektryczny
silnik z falą biegnącą
aktuator o modulowanym ruchu obrotowym
częstotliwość rezonansowa
piezoelectric phenomena
piezoelectric motor
piezoelectric actuator
traveling wave motor
rotating-mode actuator
resonance frequency
Opis:
In this paper chosen analysis results of the prototype multicell piezoelectric motor (MPM) have been presented. The prototype MPM is dedicated for control the car seat position. A concept of the electromechanical structure of the considered prototype is based on the three rotating-mode actuators. The electromechanical structure of each actuator has been considered as an independent one – referred to as a "single cell" (single module). The assumed MPM structure generates adequate values of the rotating torque and speed that is required in the control of the car seat position system. Moreover, the application of the MPM enables to built an integrated structure, increased efficiency and low noise performance in the power train system, also a low cost manufacturing of the whole system, and in general a lower pollution of the environment. The research results, carried out using analytical and experimental methods, covered the mechanical characteristics of the prototype MPM.
W artykule przedstawiono wybrane wyniki badań prototypu nowego wielokomórkowego silnika piezoelektrycznego (WSP). Badany silnik jest przeznaczony do zastosowania w układzie sterowania położeniem fotela w pojazdach samochodowych. Koncepcja struktury elektromechanicznej rozważanego WSP bazuje na trzech rezonansowych aktuatorach piezoelektrycznych o modulowanym ruchu obrotowym. Struktura elektromechaniczna każdego z trzech aktuatorów stanowi niezależną "pojedynczą komórkę" (pojedynczy moduł). Przyjęta struktura WSP zapewnia odpowiednie wartości zarówno momentu obrotowego, jak i prędkości obrotowej, wymaganych w układzie sterowania położeniem fotela. Ponadto, zastosowanie WSP umożliwia zbudowanie zintegrowanej struktury, zwiększonej wydajności oraz bezgłośnej pracy w układzie przeniesienia napędu, także obniżenia kosztów produkcji całego układu, a w ogólności obniżenia poziomu zanieczyszczenia środowiska naturalnego. Przedstawione wyniki badań, przeprowadzone metodą analityczną i doświadczalną, obejmują charakterystyki mechaniczne prototypu WSP.
Źródło:
Maszyny Elektryczne: zeszyty problemowe; 2015, 4, 108; 143-148
0239-3646
2084-5618
Pojawia się w:
Maszyny Elektryczne: zeszyty problemowe
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Uniformity of electroelastic field within a three-phase anisotropic piezoelectric elliptical inhomogeneity in anti-plane shear
Autorzy:
Wang, X.
Schiavone, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/38694715.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN
Tematy:
three-phase elliptical inhomogeneity
confocal ellipses
monoclinic piezoelectric material
transversely isotropic piezoelectric material
Stroh quartic formalism
real-form solution
Opis:
Using the Stroh quartic formalism, we prove that the internal electroelastic field is unconditionally uniform inside a three-phase anisotropic piezoelectric elliptical inhomogeneity with two confocal elliptical interfaces when the surrounding matrix is subjected to uniform remote anti-plane mechanical and in-plane electrical loading. The inhomogeneity and the matrix comprise monoclinic piezoelectric materials with symmetry plane at x3 = 0 and with poling in the x3-direction; the intermediate interphase layer is a transversely isotropic piezoelectric material with poling in the x3-direction. Moreover, we obtain the internal uniform electroelastic field inside the elliptical inhomogeneity and the non-uniform electroelastic field in the interphase layer in real-form in terms of the fundamental piezoelectricity matrices for both the inhomogeneity and the matrix and the generalized Barnett–Lothe tensors for both the interphase layer and the matrix.
Źródło:
Archives of Mechanics; 2022, 74, 2-3; 143-156
0373-2029
Pojawia się w:
Archives of Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Spectral Properties of Circular Piezoelectric Unimorphs
Autorzy:
Pustka, M.
Půst, L.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/176831.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
piezoelectric unimorph
natural vibrations
resonant frequency
mode shape
Opis:
The piezoelectric unimorphs are essential resonant components of many oscillating systems including electroacoustic devices. The unimorph spectral properties are namely dependent on geometric dimensions, applied materials and mounting. Preliminary dimensioning and optimization of unimorph shape are usually carried out prior to comprehensive design work mostly based on finite element method. Simple analytical model is a suitable tool for initial design phase. This paper presents a derivation of calculation model describing natural vibrations of a circular unimorph with the piezoelectric layer diameter smaller than the elastic layer diameter. The system of equations with closed-form solution is instrumental to calculation of resonant frequencies and mode shapes for unimorphs with clamped, simply supported and free circumference. The theoretical results are compared with vibration velocity measurement of clamped unimorph sample in a wide frequency range. Analytical model derived in this paper is used to assess the effect of the thickness tolerance on unimorph resonant frequencies.
Źródło:
Archives of Acoustics; 2017, 42, 4; 743-751
0137-5075
Pojawia się w:
Archives of Acoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
An analytical investigation of a 2D-PPMs hollow infinite cylinder under thermo-electro-mechanical (TEM) loadings
Autorzy:
Meshkini, M.
Firoozbakhsh, K.
Jabbari, M.
SelkGhafari, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279772.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
piezoelectric
porothermoelastisity
2D-PPMs
hollow cylinder
TEM
Opis:
The analytical solution of steady-state asymmetric thermo-electro-mechanical loads of a hollow thick infinite cylinder made of porous piezoelectric materials (2D-PPMs) based on two-dimensional equations of thermoelasticity is considered. The general form of thermal and mechanical boundary conditions is considered on the inside and outside surfaces. A direct method is used to solve the heat conduction equation and the non-homogenous system of partial differential Navier equations using the complex Fourier series and the powerexponential law functions method. The material properties are assumed to depend on the radial and circumferential variable and are expressed as power-exponential law functions along the radial and circumferential direction.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2018, 56, 1; 107-122
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Study of a MEMS hybrid thermo-PZT micro actuator
Autorzy:
Pourrostami, H.
Viliani, N. S. K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/280114.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
hybrid micro actuator
thermo-piezoelectric
deflection
force analysis
Opis:
The current study presents an analytical model for a MEMS cantilever based hybrid thermo- -piezoelectric micro actuator. The micro actuator structure consists of a unimorph type bending piezoelectric beam and a passive layer which uses the thermal bimorph principle. Primarily, under electrical and thermal loadings, the governing equations of motion are derived. After verification of the results, the deflection analysis of the micro actuator is performed. Moreover, the equivalent force at the actuator tip is obtained. To provide efficient optimization, the effects of the micro actuator geometrical and materials properties on the actuator tip deflection and force are investigated.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2016, 54, 4; 1309-1318
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Pressure-induced radial vibration of a cylindrical shell made of a piezoelectric fiber composite
Drgania promieniowe cylindrycznej powłoki wykonanej z kompozytu zawierającego włókna piezoelektryczne
Autorzy:
Przybyłowicz, P. M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/281357.pdf
Data publikacji:
2002
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
shell
piezoelectric fiber
lamination
active damping
resonance characteristics
Opis:
The paper is concerned with the problem of active damping of transverse (radial) vibration of a cylindrical shell made of a piezoelectric fiber composite (PFC). Smart PFC laminates allow for the access to new possibilities in the field of active vibration damping in various structural elements. In the work, the vibration induced by the pressure pulsating inside the shell is analysed. A simplified model is introduced to the studies. On account of the character of the excitation, the couplings between radial, circumferential and axial vibration modes are neglected in the model. The examinations concentrate on the efficiency of the active control in damping the transverse, i.e. radial vibration of the shell. Numerical simulations prove that resonance characteristics are very sensitive to the lamination angle, which gives a designer the possibility of adjusting the shell structure to the a priori known operating conditions. The main emphasis, however, is put on the effect of active control on the profile of amplitude-frequency characteristics. The simulations carried out clearly show that the application of a simple control strategy based on velocity feedback yields a significant reduction of the vibration level, which is found to be promising and encourages developing more sophisticated models.
W pracy podjęto problem aktywnego tłumienia drgań poprzecznych cylindrycznej powłoki wykonanej z laminatu zintegrowanego z włóknami piezoelektrycznymi (PFC). Aktywne laminaty PFC otwierają nowe możliwości na polu aktywnego sterowania drganiami w różnych elementach konstrukcyjnych. W pracy zajęto się drganiami powłoki wywołanymi pulsującym ciśnieniem wewnątrz tej powłoki. Przedstawiono uproszczony model, w którym ze względu na charakter obciążenia zrezygnowano z uwzględnienia sprzężeń pomiędzy promieniowymi, osiowymi i obwodowymi postaciami drgań, koncentrując się na efektywności aktywnego tłumienia w powłoce PFC w przypadku drgań poprzecznych. W wyniku symulacji numerycznych pokazano, że charakterystyki rezonansowe są bardzo czułe na kąt laminowania, co stanowić może narzędzie dla konstruktora podczas pasywnego dostosowywania obiektu do znanych warunków eksploatacyjnych, w jakich ten obiekt będzie pracować. Główny nacisk położono jednak na wpływ aktywnego sterowania na profil charakterystyk amlitudowo-częstotliwościowych. Stwierdzono, że zastosowanie sterowania ze sprzężeniem prędkościowym daje wyraźne obniżenie poziomu drgań, co uznano za wynik obiecujący i zachęcający do udoskonalenia modelu.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2002, 40, 3; 687-702
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Experiment on a cantilever beam control and theoretical approximation
Badania doświadczalne i symulacyjne sterowania drganiami belki wspornikowej
Autorzy:
Pietrzakowski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/281361.pdf
Data publikacji:
2002
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
transverse vibrations
active damping
piezoelectric elements
experiment
simulation
Opis:
The aim of this research is to investigate experimentally as well as numerically active damping effects of cantilever beam transverse vibrations. The control system under consideration consists of collocated piezoceramic sensor and actuator patches, which are coupled with velocity feedback. Experimental results of free and forced vibrations confirmed the effectiveness of the control circuit with the analog derivative controller for suppresion of low-frequency beam motion. The numerical simulation is performed to verify the theoretical models of the tested mechanical system. the analysis is based on the simplified pure bending interaction between the perfectly bonded piazoactuator and the beam, which has a constant equivalent stiffness or is locally stiffened by the piezoceramic patches. The applied dynamic coupling model includes the effects of the actuator tangential inertia forces and the bonding layer with a finite shearing stiffness. The results of the simulation are in a good agreement with the experiment taking in the simplified model of the system. Considering the bonding layer and the actuator longitudinal movement decreases the active damping effectiveness even for a relatively stiff glue layer.
W pracy przedstawiono rezultaty badań doświadczalnych i symulacyjnych aktywnego tłumienia poprzecznych drgań belki wspornikowej. Zastosowany układ sterowania składa się z piezoceramicznych elementów tworzących parę pomiarowo-wykonawczą, połączonych pętlą prędkościowego sprzężenia zwrotnego. Wyniki eksperymentu, dotyczące zarówno drgań swobodnych, jak i drgań wymuszonych w zakresie niskich częstości,potwierdzają skuteczność układu sterowania z analogowym regulatorem różniczkującym. W celu weryfikacji teoretycznych modeli badanego układu przeprowadzono symulację numeryczną. W ramach analizy wprowadzono uproszczony model układu mechanicznego (podejście statyczne), w którym oddziaływanie elementu wykonawczego idealnie połączonego z belką ograniczono do czystego zginania, przyjmując belkę o stałej zastępczej sztywności lub belkę lokalnie usztywnioną przez naklejone elementy piezoelektryczne. W zastosowanym dynamicznym modelu połączenia uwzględniono bezwładność elementu wykonawczego działającego na belkę za pośrednictwem warstwy kleju o skończonej sztywności na ścinanie. Wyniki symulacji dość dobrze pokrywają sie z wynikami uzyskanymi na drodze doświadczalnej także w przypadku uproszczonego modelu układu. Uwzględnienie w obliczeniach warstwy kleju oraz wzdłużnego ruchu elementu wykonawczego powoduje obniżenie skuteczności aktywnego tłumienia nawet dla warstw o stosunkowo dużej sztywności.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2002, 40, 3; 667-689
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Vibration investigation of vehicle equiped with controlled piezoelectric dampers
Autorzy:
Makowski, M.
Knap, L.
Grzesikiewicz, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/247188.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
transport
piezoelectric damper
simulation
control algorithms
adaptive suspension
Opis:
In this paper an effect of controlling damping force in a vehicle suspension system is discussed. A vehicle suspension system is equipped with controlled piezoelectric dampers (PZD) which allow controlling vehicle body vibration. The main goal of performed and presented in the paper studies was to determine the properties of piezoelectric damper and propose control strategy. As piezoelectric damper was used hydraulic cylinder with piezoelectric valve controlling flows between chambers of the damper. Some results of experimental studies of the damper dissipation characteristics were obtained and are presented. Vertical vibration reduction of vehicle body has an influence on comfort and safety by decreasing a value in wheel contact forces variation. Control of friction in a vehicle suspension system can be realized by controlling piezoelectric valves and flows between chambers of the PZD dampers. In this paper also some algorithms of vibration control are proposed and discussed. The main goal of this paper is to investigate issues associated with control algorithms for an adaptive (semi-active) suspension system of a vehicle equipped with new type of semi-active dampers. The paper presents results of numerical simulations of a vehicle suspension system equipped with a piezoelectric damper.
Źródło:
Journal of KONES; 2011, 18, 4; 251-257
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Improving crashworthiness by damping vibrations in cfrp composite structures using carbon nanotubes springs
Autorzy:
Ranjan, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/950116.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
carbon nanotube springs
CFRP
piezoelectric substance
impact
crashworthiness
Opis:
Carbon nanotubes have tensile strength approximately 30 times higher than the conventional steel. Moreover theoretically these CNT moulded into springs can store potentially 1000 times more energy than steel. Carbon nanotubes have excellent damping characteristics, which is possibly due to interfacial friction between the carbon nanotubes and the polymer resins and also because of large surface area over given specific mass. There applications are still far from reality. But here in this paper I will try to bring the CNT springs to a new application to improve the crashworthiness of a car may it be a formula one or a supercar whose chassis is moulded out of Carbon Fiber Reinforced Plastic (CFRP). These springs combined with piezoelectric substance can give tremendous improvement in driver’s safety during collisions. Here I have tried to combine the mechanical strength of Carbon nanotube with best suitable piezoelectric material to derive a new property which will transform impact energy into electrical energy and hence utilize it for driver’s protection. In the paper I have studied various piezoelectric materials, their bonding and behaviour with carbon atoms. I have tried to generate a possible stable structure theoretically which can withstand high impact as well as generate enough potential energy for driver to be safe during the impact.
Źródło:
Journal of KONES; 2013, 20, 2; 343-348
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A design of piezoelectric vibration absorber with the capacitive adjustment
Autorzy:
Pietrzakowski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1986963.pdf
Data publikacji:
2002
Wydawca:
Politechnika Gdańska
Tematy:
vibrations
semi-active damping
piezoelectric absorber
capacitive shunting
Opis:
In the paper the problem of vibration damping via piezoelectric absorbers capacitively shunted is studied. The considered system is a simply supported beam with the absorber composed of piezoceramic patches joined by means of brackets in a uniform distance from the beam surface symmetrically on both sides of the beam. Due to the applied damping strategy piezoceramic actuators are shunted with a changeable capacitor in the external circuit to tune the resonance frequencies of the system. The analysis is completed with results of numerical simulations.
Źródło:
TASK Quarterly. Scientific Bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk; 2002, 6, 3; 363-369
1428-6394
Pojawia się w:
TASK Quarterly. Scientific Bulletin of Academic Computer Centre in Gdansk
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Effect of Rotation on the Piezoelectric Wave Impedance Characteristics
Autorzy:
Yuan, Xiaoguang
Hao, Chaoyu
Jiang, Quan
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/31339852.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czasopisma i Monografie PAN
Tematy:
wave impedance
Coriolis acceleration
piezoelectric crystal
wave velocity
Opis:
The dependence of piezoelectric wave impedance on the rotation speed is investigated theoretically and numerically. The Coriolis force due to rotation is introduced into the piezoelectric motion equations, which is solved by the harmonic plane wave solution. It is shown that the wave impedance variations of longitudinal and transverse waves due to rotation are clearly different. The longitudinal wave impedance continuously increases with a small rotation ratio and one transverse wave impedance is almost irrespective of a rotation ratio. In contrast, the rotation applies a big impact on the other transversal wave impedances in the piezoelectric crystal which decreases monotonically with the rotation speed. Such characteristics are significant in piezoelectric transducers and sensors.
Źródło:
Archives of Acoustics; 2023, 48, 3; 231-234
0137-5075
Pojawia się w:
Archives of Acoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Accuracy in force estimation applied on a piezoelectric fine positioning system for machine tools
Autorzy:
Uhlmann, Eckart
Polte, Mitchel
Triebel, Florian
Overbeck, Rasmus
Thom, Simon
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1428949.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Wrocławska Rada Federacji Stowarzyszeń Naukowo-Technicznych
Tematy:
force estimation
piezoelectric actuator
machine tool deflection
online compensation
Opis:
In order to improve the accuracy of machine tools, the use of additional active modules meeting the requirements of the “Plug & Produce” approach is focused. In this context one approach is the installation of a high precision positioning table for online compensation of machine tool deflections. For the model-based determination of the deflection, the knowledge of the effecting process force is crucial. This article examines the use of displacement sensors for force estimation in a piezoelectric system. The method is implemented on a high precision positioning table applicable in milling machine tools. In order to compensate nonlinear effects of piezoelectric actuators, a hysteresis operator is implemented. Experimental investigations are carried out to quantify the influence of preload stiffness, preload force and workpiece weight. Finally, a resolution d ≤ 78 N could be achieved and further improvements to meet the requirements for online compensation of machine tool deflection are discussed.
Źródło:
Journal of Machine Engineering; 2021, 21, 2; 24-34
1895-7595
2391-8071
Pojawia się w:
Journal of Machine Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The controllability and behavior analysis of piezoelectric bending actuator assembly
Sterowalność i analiza zginania siłownika piezoelektrycznego
Autorzy:
Kašpárek, M.
Owczarek, P.
Bachman, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/407662.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Politechnika Lubelska. Wydawnictwo Politechniki Lubelskiej
Tematy:
piezoelectric actuators
controllability
control system
siłowniki piezoelektryczne
pozycjonowanie
sterowanie
Opis:
In this paper the characteristics of PL112.10 plate piezo-bender are analyzed. Simple numeric model of piezo element was created and compared with real data. The system of accurate position control of piezo element was designed and its features were discussed in context with piezo-bender`s hysteresis and sampling frequency. The achieved results are presented along with the description of used methods and equipment including the description of constructed testing appliance.
Artykuł opisuje zastosowanie i badanie piezoelementu PL112.10. Autorzy zidentyfikowali parametry symulacyjne piezo, wykonali jego model oraz porównali zachowanie modelu i rzeczywistego elementu piezo. Dalsze prace skupione były na budowie precyzyjnego systemu regulacji położenia wykorzystującego badany element. Pod uwagę wzięto jego histerezę, a badania przeprowadzono dla różnych częstotliwości próbkowania. Końcowa część artykułu zawiera opis stosowanych metod i urządzeń pomiarowych oraz uzyskane wyniki badań.
Źródło:
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska; 2014, 3; 73-74
2083-0157
2391-6761
Pojawia się w:
Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On the contact problem for a smooth punch in piezoelectroelasticity
O zagadnieniu kontaktowym gładkiego stempla w piezoelektrosprężystości
Autorzy:
Dyka, E.
Rogowski, B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/279721.pdf
Data publikacji:
2005
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
piezoelectric medium
transverse isotropy
potential theory method
circular punch
Opis:
The problem of electroelasticity for piezoelectric materials is considered. For axially symmetric states, three potentials are introduced, which determine displacements, electric potential, stresses, components of the electric field vector and electric displacements in the piezoelectric body. These fundamental solutions are utilized to solve a smooth contact problem. Exact solutions are obtained for elastic and electric fields in the contact problem. The numerical results are presented graphically to show the influence of applied mechanical and electrical loading on the analyzed quantities and to clarify the effect of anisotropy of piezoelectric materials. It is also shown that the influence of anisotropy of the materials on these fields is significant.
Rozpatrzono osiowo symetryczne zagadnienie clektrosprężystości dla materiałów piezoelektrycznych. Wprowadzono trzy potencjały opisujące przemieszczenia, naprężenia, elektryczny potencjał, składowe wektora pola elektrycznego i elektrycznych przemieszczeń. Znalezione fundamentalne rozwiązania wykorzystano do analizy zagadnienia kontaktowego gładkiego stempla. Znaleziono ścisłe rozwiązania opisujące sprężyste i elektryczne pola w rozpatrywanym zagadnieniu kontaktowym. Wyniki obliczeń przedstawiono na wykresie w celu pokazania wpływu mechanicznych i elektrycznych obciążeń na analizowane wielkości. Efekt anizotropii materiałów piezoelektrycznych w omawianym zagadnieniu jest znaczący.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2005, 43, 4; 745-761
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A novel approach for automatic control of piezoelectric elements used for Lorentz force detuning compensation
Autorzy:
Przygoda, K.
Poźniak, T.
Napieralski, A.
Grecki, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/397953.pdf
Data publikacji:
2010
Wydawca:
Politechnika Łódzka. Wydział Mikroelektroniki i Informatyki
Tematy:
Lorentz force detuning compensation
piezoelectric actuators
superconducting resonance cavity
Opis:
Linear accelerators such as Free Electron Lasers (FELs) use superconducting (SC) resonant cavities to accelerate electron beam to high energies. TESLA type resonators are extremely sensitive to detuning induced by mechanical deformations - Lorentz force detuning (LFD), mainly due to the extremely high quality factor (Q) of the 1.3 GHz resonance mode, in the range of 10 6. The resulting modulation of a resonance frequency of the cavity makes power consumption and stability performances of the Low-Latency Radio Frequency (LLRF) control more critical. In order to minimize the RF control efforts and desired stabilities, the fast piezoelectric actuators with digital control systems are commonly used. The paper presents a novel approach for automatic control of piezoelectric actuators used for compensation of Lorentz force detuning, the practical application and carried out tests in accelerating module ACC6 in Free-Electron Laser in Hamburg (FLASH).
Źródło:
International Journal of Microelectronics and Computer Science; 2010, 1, 1; 81-84
2080-8755
2353-9607
Pojawia się w:
International Journal of Microelectronics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Modelowanie transformatora piezoelektrycznego z uwzględnieniem samonagrzewania
Modeling of a piezoelectric transformer when taking into consideration the self-heating
Autorzy:
Tomalczyk, K.
Więcek, B.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/157598.pdf
Data publikacji:
2009
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
transformator piezoelektryczny
modelowanie elektrotermiczne
piezoelectric transformer
electro-thermal modeling
Opis:
Artykuł wprowadza w temat zastosowania transformatorów piezoelektrycznych (PT) jako alternatywy dla powszechnych transformatorów z rdzeniem magnetycznym, omawia także najważniejsze problemy występujące przy projektowaniu układów zasilających opartych na PT, ze szczególnym uwzględnieniem zjawisk termicznych. W artykule przedstawiony jest nowy sprzężony model elektrotermiczny uwzględniający zależność częstotliwości rezonansowej od temperatury obliczanej na podstawie strat mocy. Model poprawnie odwzorowuje zjawisko samonagrzewania się PT podczas pracy w zmiennych warunkach w układzie przetwornicy.
Piezoelectric transformers (PTs) are high quality factor, high efficiency electrical energy transducers based on mechanical coupling between the primary and secondary side. Their power density levels as high as 50W/cm3 make them very promising alternative to traditional magnetic core transformers, primarily in terms of miniaturization and efficiency. There are, however, some problems slowing down their development, among which thermal management is one of the most important. A PT is a resonant transducer designed to work within an exactly determined narrow frequency range (Fig. 1). It can be modeled with use of a simple single-branch circuit model (Fig. 2) in which a series RLC connection correspond to the main resonance. Our research focuses on a prototype 40W step-down ring-shaped PT (Fig. 3) having the advanced multi-layer structure (Fig. 4). Its main resonance of approx. 322 kHz (Fig. 5) exhibits a tendency to move towards higher frequencies with temperature (Fig. 6). This can possibly induce an undesired positive thermal feedback leading to stability problems and thus should be included in modeling and simulation. We propose a simple coupled electro-thermal model (Fig. 7) in which the resonance frequency shift (Fig. 8) depends on the temperature rise calculated from power losses. Our model, contrary to the traditional isothermal one, allows simulating the self-heating phenomenon and its influence on the key waveforms of the PT working in a converter circuit (Fig. 9).
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2009, R. 55, nr 11, 11; 973-976
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
On the nonlocal interaction range for stability of nanobeams with nonlinear distribution of material properties
Autorzy:
Jankowski, Piotr
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2105997.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Politechnika Białostocka. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Tematy:
nanobeam
FGM
nonlocal strain gradient theory
buckling
piezoelectric effect
Opis:
The present study analyses the range of nonlocal parameters’ interaction on the buckling behaviour of nanobeam. The intelligent nonhomogeneous nanobeam is modelled as a symmetric functionally graded (FG) core with porosity cause nonlinear distribution of material parameters. The orthotropic face-sheets are made of piezoelectric materials. These kinds of structures are widely used in nanoelectromechanical systems (NEMS). The nanostructure model satisfies the assumptions of Reddy third-order beam theory and higher-order nonlocal elasticity and strain gradient theory. This approach allows to predict appropriate mechanical response of the nanobeam regardless of thin or thick structure, in addition to including nano-sized effects as hardening and softening. The analysis provided in the present study focuses on differences in results for nanobeam stability obtained based on classical and nonlocal theories. The study includes the effect of diverse size-dependent parameters, nanobeams’ length-to-thickness ratio and distributions of porosity and material properties through the core thickness as well as external electro-mechanical loading. The results show a dependence of nonlocal interaction range on geometrical and material parameters of nanobeam. The investigation undertaken in the present study provides an interpretation for this phenomenon, and thus aids in increasing awareness of nanoscale structures’ mechanical behaviour.
Źródło:
Acta Mechanica et Automatica; 2022, 16, 2; 151--161
1898-4088
2300-5319
Pojawia się w:
Acta Mechanica et Automatica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A novel base strain sensitivity measurement system with steady harmonic excitation
Autorzy:
Ye, Chuwei
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2173901.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
base strain sensitivity
piezoelectric accelerometer
steady harmonic excitation
calibration
Opis:
Considering the low accuracy and low efficiency of the traditional calibration method for base strain sensitivity of accelerometers, a novel base strain sensitivity calibration system with steady harmonic excitation is proposed. The required cantilever beam for calibration is driven by an electromagnetic exciter to generate a base strain varying in a steady harmonic pattern. By applying a Wheatstone bridge circuit, the generated strain with low distortion can be measured. The measurement system with a compensation function can automatically calibrate the base strain sensitivity. The amplitude linearity and frequency response characteristics of the base strain sensitivity in two accelerometers are obtained experimentally, and the uncertainty in the results is 2% ( = 2).
Źródło:
Metrology and Measurement Systems; 2022, 29, 4; 751--762
0860-8229
Pojawia się w:
Metrology and Measurement Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Development of a new semi-active friction damper using piezoelectric technology for the anti-seismic control of civil structures
Nowy semiaktywny tłumik piezoelektryczny do tłumienia drgań sejsmicznych budowli
Autorzy:
Di Leo, R.
Lecce, L.
Pecora, R.
Amoroso, F.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/369005.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydawnictwo AGH
Tematy:
układy semiaktywne
tarcie
tłumienie
piezoelektryczność
semiactive
friction
damper
piezoelectric
Opis:
This work presents a new semi-active friction damper, based on the piezoelectric technology, for the anti-seismic control of a civil structure. The device has been conceived and designed at D.I.A.S. (Department of Aerospace Engineering) of University Federico II of Naples. It belongs to the family of the semi-active technologies of structural control for a civil structure. Damper is based on an external cylinder and an internal hollow piston that slips inside the cylinder. Device presents an original conceptual lay-out, developed at D.I.A.S and it is independent by any scheme, available in literature.
W pracy przedstawiono nowy semiaktywny tłumik cierny wykorzystujący elementy piezoelektryczne. Tłumik jest przeznaczony do zabezpieczenia budowli przed zjawiskami sejsmicznymi. Konstrukcja tłumika powstała w D.I.A.S na Uniwersytecie Federico II w Neapolu. Tłumik składa się z zewnętrznego cylindra i specjalnie skonstruowanego tłoka. Urządzenie zawiera całkowicie oryginalną koncepcję wykorzystania elementów piezoelektrycznych rozwijaną w D.I.A.S. Różni się ona od wcześniej opublikowanych rozwiązań w tej dziedzinie.
Źródło:
Mechanics and Control; 2012, 31, 1; 1-5
2083-6759
2300-7079
Pojawia się w:
Mechanics and Control
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Synthesis of barium titanate piezoelectric ceramics for multilayer actuators (MLAs)
Autorzy:
Biglar, M.
Stachowicz, F.
Trzepieciński, T.
Gromada, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/387500.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Politechnika Białostocka. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Tematy:
barium titanate
MLAs
multilayer actuator
solid state
piezoelectric ceramics
Opis:
In this paper the characteristics of BaTiO3 ceramics synthesized by solid state method is presented. In order to receive the monophase ceramics the double activation and calcination were applied. A spray drier was used to granulate the powder of BaTiO3. Isostatic and uniaxial pressing were applied to manufacture the barium titanate pellets. The properties of fabricated BaTiO3 ceramics were determined at different stages of production. After the sintering phase, the hardness, the bending strength, the fracture toughness, and the coefficient of thermal expansion of barium titanate sinter were estimated. The BaTiO3 powder is characterized by spherical grains and the average size of 0.5 μm. The small value of the specific surface area of granulate ensured good properties of material mouldability and finally allowed to receive sinters of high density
Źródło:
Acta Mechanica et Automatica; 2017, 11, 4; 275-279
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:
Finite element study on thermal buckling of functionally graded piezoelectric beams considering inverse effects
Autorzy:
Nasirzadeh, R.
Behjat, B.
Kharazi, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/280342.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
FGPM beam
buckling load
inverse piezoelectric effect
thermal environment
Opis:
In this article, the buckling behavior and bifurcation point of Functionally Graded Piezoelectric (FGP) beams are investigated based on Euler-Bernoulli beam theory. The finite element method is employed to model the beam in thermal environment. The material properties of the beam are considered to vary gradually in the thickness direction and the beam is subjected to electrical and thermal loading. In this paper, direct and inverse piezoelectric effects are considered and buckling of the beam in the sensor state is investigated. By solving the eigenvalue problem, the buckling load of the FGP beam is obtained and the effect of various parameters such as power law index, temperature, applied voltage and beam aspect ratio on the buckling load are investigated. The results show that the boundary conditions are the main factor that affects the buckling load of the FGP beam.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2018, 56, 4; 1097-1108
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Mechanical Behavior of Aluminum Phosphide under Pressure
Autorzy:
Daoud, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1029815.pdf
Data publikacji:
2018-01
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Fizyki PAN
Tematy:
AlP semiconductor
equation of state
mechanical behavior
piezoelectric coefficient
Opis:
With the help of structural parameters and elastic constants obtained previously in our work (S. Daoud, N. Boiud, N. Lebga, J. Optoelectron. Adv. Mater. 16, 207 (2014)), different empirical formulae were successfully used to investigate: equation of state, the isotropic shear modulus, the Young modulus, the Cauchy ratio, the Born ratio, the Poisson ratio, the Pugh ratio, the Kleinman parameter, and the converse piezoelectric coefficient of the aggregate AlP material with cubic zinc-blende structure under pressure up to experimental pressure of phase transition (9.5 GPa). In addition, the Debye temperature at equilibrium volume was predicted, the result obtained is in excellent agreement compared to the experimental ones, the deviation is less than 1.4%.
Źródło:
Acta Physica Polonica A; 2018, 133, 1; 23-27
0587-4246
1898-794X
Pojawia się w:
Acta Physica Polonica A
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Piezoelectric effect on thermoelastic Lamb waves in functionally graded plates
Autorzy:
Wang, X.
Ren, X.
Yu, J.
Zhou, H.
Zhang, X.
Leng, J
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/38695708.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN
Tematy:
thermoelastic wave
attenuation
FGM
piezoelectric effect
physical field distributions
Opis:
Based on the Lord–Shulman thermoelectric elasticity theory, the piezoelectric effect on the thermoelastic Lamb wave propagation in the functionally graded material (FGM) plate is investigated. The coupled wave equations are solved by employing the Legendre polynomial series approach (LSPA), which poses the advantages of small scale of eigenvalues matrix and a convenient solution. It can directly obtain the complex wave number solutions without iteration. The obtained complex solutions, which represent the wave propagation and attenuation, are compared with those available data. Numerical examples show that the influence of gradient is profound. Results indicate that the piezoelectric effects on attenuation with the open and closed circuit condition are consistent for the S0 and S1 modes, but are inconsistent for the A0 and A1 modes. Although the piezoelectric effect is weak on the dispersion and attenuation of thermal waves, it is notable for their physical field distributions. In addition, the relaxation time is critical to electric displacements of a thermal wave mode, but is not essential for those of Lamb-like modes. The results can be used for the optimization of thermo-electric-elastic coupling structures.
Źródło:
Archives of Mechanics; 2023, 75, 1-2; 3-26
0373-2029
Pojawia się w:
Archives of Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Control of a workpiece holder with piezo-electric-mechanical actuation
Autorzy:
Bakker, O. J.
Popov, A.
Ratchev, S.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1429345.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Wrocławska Rada Federacji Stowarzyszeń Naukowo-Technicznych
Tematy:
fixturing technology
active fixture
fixture control
dynamics modelling
piezoelectric actuation
Opis:
The main focus of research in part-fixture mechanics has been in the static deformation and part constraints. Little attention has been paid to the dynamic behaviour of these systems. However, the dynamics of the system largely determines the obtained precision during the machining process. The part is modelled as a lumped mass-spring model and the clampers and locators of the fixture are modelled as spring-dampers. The fixture frame is considered to be much stiffer than the locators, such that it provides zero displacement boundary conditions to the locators. In this study a piezoelectric actuator is utilized to provide adaptive clamping forces. The analysis has shown that position feedback can be used to minimize unnecessary displacement of the workpiece. Additionally, a lag filter can improve the steady state response.
Źródło:
Journal of Machine Engineering; 2008, 8, 3; 17-28
1895-7595
2391-8071
Pojawia się w:
Journal of Machine Engineering
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Piezoelectric generators in fuses of shaped charge projectiles
Generatory piezoelektryczne w zapalnikach pocisków kumulacyjnych
Autorzy:
Kowalewski, J.
Wiśniewski, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/235945.pdf
Data publikacji:
2005
Wydawca:
Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia
Tematy:
generatory piezoelektryczne
zapalniki pocisków kumulacyjnych
piezoelectric generators
cumulative missile fuses
Opis:
The composition, parameters and requirements, which should be fulfilled by piezoelements used in armament technology, have been described. The results of the tests of piezoelements (discs with the thicknesses of 1.2÷3 mm and diameters of 20÷25 mm with the holes and without them) as the voltage generators in fuses of shaped charge projectiles were presented. Electric parameters of piezoelements under dynamic loads as result of the drop of weights with the mass of 2 kg and 5 kg on them were determined. The generated minimum electrical energy of 0.002 J has been obtained, which is sufficient to the initiation of typical electro-spark detonators, used in fuses of these projectiles in the properly short time (4.4÷10.2 μs).
Opisano skład, parametry i wymagania stawiane piezoelementom stosowanym w technice uzbrojenia. Przedstawiono wyniki badań piezoelementów (krążki o grubościach 1.2÷3 mm i średnicach 20÷25 mm z otworami i bez otworów) jako generatorów napięcia w zapalnikach pocisków kumulacyjnych. Wyznaczono parametry elektryczne piezoelementów podczas obciążeń dynamicznych w wyniku spadku na nie ciężarków o masie 2 kg i 5 kg. Uzyskano generowaną energię elektryczną, która jest wystarczająca (min 0.002 J) do pobudzenia typowych spłonek elektroiskrowych, stosowanych w zapalnikach tych pocisków, w odpowiednio krótkim czasie (4.4÷10.2 μs).
Źródło:
Problemy Techniki Uzbrojenia; 2005, R. 34, z. 94; 39-46
1230-3801
Pojawia się w:
Problemy Techniki Uzbrojenia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
LQR control of the nodal displacements in a spatial truss with active piezoelectric members
Sterowanie LQR przemieszczeniami węzłów przestrzennej kratownicy z aktywnymi prętami piezoelektrycznymi
Autorzy:
Grzybek, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/368866.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydawnictwo AGH
Tematy:
piezoelectric
truss
actuator
LQR control
piezoelektryk
kratownica
aktuator
sterowanie LQR
Opis:
The ability to damp vibrations is important in many structures, in which trusses are one of the main elements. The increase of the damping of the truss vibrations is possible by passive means or by the use of an active vibration control system integrated with the structure of the truss. The control system can affect the truss structure by specially designed actuators, which generate active forces in appropriate nodes of the truss. Piezoelectrics can be used to build such actuators. The design of the control system encompasses the structure of the actuating active truss member, the spacing of active members inside the truss structure, the design of the control algorithm and the spacing of measurement sensors generating feedback signals. In this article, the application of the LQR algorithm to the node displacement control in a spatial truss has been presented. The spacing of active members in the truss structure on the basis of the force distribution in the truss members has been suggested.
Zdolność tłumienia drgań jest wymagana w wielu konstrukcjach, których jednym z elementów są kratownice. Zwiększenie tłumienia drgań kratownicy jest możliwe za pomocą metod biernych lub przez zastosowanie aktywnego układu sterowania drganiami, zintegrowanego z konstrukcją kratownicy. Układ sterowania może oddziaływać na konstrukcję kratownicy przez specjalnie zaprojektowane aktuatory, które generują siły aktywnej regulacji w odpowiednio wybranych węzłach kratownicy. Piezoelektryki są materiałami, które mogą być wykorzystane do budowy takich aktuatorów. Projekt układu sterowania obejmuje konstrukcję aktywnego pręta kratownicy, rozmieszczenie aktywnych prętów w strukturze kratownicy, opracowanie algorytmu sterowania oraz rozmieszczenie czujników pomiarowych, generujących sygnały sprzężenia zwrotnego. W artykule przedstawiono zastosowanie algorytmu LQR w sterowaniu przemieszczeniami węzłów przestrzennej kratownicy oraz zaproponowano rozmieszczenie aktywnych prętów w strukturze kratownicy na podstawie rozkładu sił w prętach kratownicy przy występowaniu zakłóceń zewnętrznych.
Źródło:
Mechanics and Control; 2013, 32, 2; 60-68
2083-6759
2300-7079
Pojawia się w:
Mechanics and Control
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Hybrid piezoelectric motor based on electroactive lubrication principle
Autorzy:
Rouchon, J. F.
Harribey, D.
Tran, D. H.
Ryndzionek, R.
Sienkiewicz, Ł.
Ronkowski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1813584.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Politechnika Wrocławska. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej
Tematy:
piezoelectricity
piezoelectric hybrid motor
actuators
quasi-static
resonant
electroactive lubrication
Opis:
A novel conception of hybrid piezoelectric motor is presented in this paper. Proposed conception required synchronized work of quasi-static and resonant piezoelectric actuators that results in a rotary movement. The motor's working principle is explained and the main characteristics are described. Studied topology is compared to the existing piezoelectric motors with regards to its field of applications. The assembling process of the motor is briefly explained with emphasis put on the frequency and impedance tuning of the piezoelectric actuators. Next, the power supply system is described. Finally, conclusions are presented concerning the features of the hybrid piezoelectric motor and possible solutions of the faced problems.
Źródło:
Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały; 2012, 66, 32; 326-332
1733-0718
Pojawia się w:
Prace Naukowe Instytutu Maszyn, Napędów i Pomiarów Elektrycznych Politechniki Wrocławskiej. Studia i Materiały
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Temperature variation effect on the active vibration control of smart composite beam
Autorzy:
Salah, Mostefa
Boukhoulda, Farouk B.
Nouari, Mohamed
Bendine, Kouider
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1837931.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Politechnika Białostocka. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Tematy:
piezoelectric
thermal loads
beams
active vibration control
Hamilton’s principle
Opis:
Due to their impressive capacity of sensing and actuating, piezoelectric materials have been widely merged in different industrial fields, especially aeronautic and aerospace area. However, in the aeronautic industry, the structures are operating under critical environ-mental loads such as high and very low temperature, which made the investigation of the effect of thermal forces on the piezoelectric struc-tures indispensable to reach the high functionality and performance. The present paper focuses on the effect of thermal loads on the active vibration control (AVC) of structures like beams. For this purpose, a finite element model of composite beam with fully covered piezoelec-tric sensor and actuator based on the well-known high order shear deformation theory is proposed by taking into account the electrical po-tential field and a linear temperature field. Hamilton’s principle is used to formulate the electro-thermo-mechanical governing equations. The negative velocity feedback controller is implemented to provide the necessary gain for the actuator. Different analyses are effectuated to present the effect of the temperature ranging from -70°C to 70°C on the active vibration control of the composite beam.
Źródło:
Acta Mechanica et Automatica; 2020, 14, 3; 166-174
1898-4088
2300-5319
Pojawia się w:
Acta Mechanica et Automatica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Detection of faults in the asynchronous machine by the use of smartmaterials
Autorzy:
Regaz, A.
Zegnini, B.
Mahi, D.
Boukezzi, L.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/329694.pdf
Data publikacji:
2018
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej PAN
Tematy:
piezoelectric
magnetostrictive
diagnosis
asynchronous machine
piezoelektryk
maszyna asynchroniczna
magnetostrykcja
diagnostyka
Opis:
This paper aimed with diagnosis of defects in asynchronous machine. The used method is based on the exploitation of the behavioural laws of magnetostrictive and piezoelectric materials, under harmonic regime, used in the construction of the asynchronous machine. Piezoelectric sensors are used both in the stator and in the rotor. The used one in the stator serves to detect the rupture at the stator windings and the one used in the rotor helps us to detect the rupture of the rotor bars. The produced electric potential in the terminals of piezoelectric sensor is due to the deformation generated by magnetic induction under the effect of magnetostriction. A finite element method (FEM) is selected to be the resolution numerical method. This method is used for modelling the asynchronous machine under anomaly conditions and non-load.
Źródło:
Diagnostyka; 2018, 19, 3; 43-54
1641-6414
2449-5220
Pojawia się w:
Diagnostyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Experimental investigations on energy harvesting from mechanical vibrations of buildings using macro fiber composite
Eksperymentalne badania nad pozyskiwaniem energii z drgań mechanicznych budynków z wykorzystaniem kompozytu macro fiber
Autorzy:
Grzybek, D.
Micek, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/368957.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie. Wydawnictwo AGH
Tematy:
energy harvesting
piezoelectric composite
monitoring
vibrations
pozyskiwanie energii
kompozyt piezoelektryczny
wibracje
Opis:
The monitoring of a structure (e.g., a building) enables safe utilization of such a structure. A large number of sensors that measure selected parameters are often required in applied monitoring systems. Cables or batteries are used to power such sensors. This leads to an increase in utilization costs, as the cables have to be spatially located in a monitored building structure, or batteries have to be changed periodically. The use of the natural properties of piezoelectric materials that convert mechanical energy into electńcal energy in places where sensors are mounted is a promising field of wireless monitońng system development. This article presents the results of an experimental study for an energy harvesting system using a piezoelectric composite - the Macro Fiber Composite (MFC). The device used for energy harvesting has a beam structure that was achieved by gluing steel and MFC together. In laboratory research, the characteristics of generated currents and electńcal power were obtained for several values of vibration amplitude. The most important conclusion was that the resonant frequency of a piezoelectric beam generator should be established (by the selection of proper dimension or land mass) both for the vibration frequency of the monitored mechanical structure and the vibration amplitude of this structure.
Monitorowanie stanu konstrukcji np. budowlanej pozwala na jej bezpieczną eksploatację. Często w stosowanych w tym celu systemach monitorowania wymagane jest zastosowanie znacznej liczby czujników, mierzących wybrane parametry. Do zasilania tych czujników stosuje się kable lub baterie, co prowadzi do większych kosztów eksploatacji konstrukcji budowlanej, gdyż w przypadku kabli muszą być one umieszczone w monitorowanej konstrukcji, a w przypadku baterii muszą być one wymieniane co pewien czas. Wykorzystanie właściwości materiałów piezoelektrycznych do konwersji energii mechanicznej na elektryczną w miejscach zamontowania czujników jest obiecującym kierunkiem rozwoju bezprzewodowych systemów monitoringu. W artykule przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych układu pozyskiwania energii, w którym wykorzystano kompozyt piezoelektryczny Macro Fiber Composite (MFC). Urządzenie do pozyskiwania energii miało konstrukcję belkową otrzymaną przez sklejenie stali i MFC. W badaniach laboratoryjnych uzyskano charakterystyki generowanego natężenia prądu i mocy elektrycznej przy zmianach wartości amplitudy drgań. Na podstawie badań m.in. wykazano, że częstotliwość rezonansowa piezoelektrycznego generatora o konstrukcji belkowej powinna być ustalana (przez odpowiedni dobór wymiarów lub/i masy) zarówno na podstawie najczęściej występującej częstotliwości drgań monitorowanej konstrukcji mechanicznej, jak i na podstawie najczęściej występujących amplitud drgań tej konstrukcji.
Źródło:
Mechanics and Control; 2016, 35, 1; 1-5
2083-6759
2300-7079
Pojawia się w:
Mechanics and Control
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Magnetic and piezoelectric properties of magnetoelectric laminate transformer
Magnetyczne i piezoelektryczne właściwości magnetoelektrycznego transformatora warstwowego
Autorzy:
Kozielski, L.
Adamczyk, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/352878.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
transformator piezoelektryczny
PBZT
PLZT
piezoelectric transformer (PT)
magneto electric (ME) effect
Opis:
Modern electronic devices development steady trends toward miniaturization and multifunctionality. The application of such advanced devices is often realised by superimposing two different effects. In recent years, there was great interest shown in multiferroic materials in form laminated heterostructures taking advantage of mentioned superposition. In these stacked structured electric and magnetic properties are strain coupled leading to the possibility of controlling either magnetic polarization by application of electric fields or electric polarization by means of applied magnetic fields. In this paper novel construction of piezoelectric transformer was proposed with electric current induced magnetic field generation, without any coil or wires. This magnetoelectric laminate Piezoelectric Transformer from one layers of investigated piezoelectric material and second layer of commercial magnetostrictor was fabricated. This construction exhibits many interesting and unusual piezomagnetic properties and a demonstration of output voltage gain controlling via the application of magnetic field across the new heterostructure is presented.
Rozwojowi nowoczesnych urządzeń elektronicznych nierozłącznie towarzyszy dążenie do ich miniaturyzacji. W przypadku obecności uzwojeń w takich aplikacjach, trend ten to przejawia się w ich eliminacji poprzez zastosowanie nowych rodzajów przekształcania energii. W artykule została przedstawiona i przetestowana praktycznie nowa konstrukcja transformatora piezoelektrycznego, również realizującego funkcje inteligentnego czujnika pola magnetycznego, generujacego napięcie wyjściowe proporcjonalne do natężenia tego pola. Zastosowano strukture wykorzystujaca materiał magnetostrykcyjny w podwójnej funkcji, do przewodzenia prądu i wytwarzania drgań mechanicznych, co pozwoli na polepszenie parametrów przetwarzania energii (m.in. małe straty układu, mały pobór mocy), zapewniając w ten sposób prosty sposób sterowania układem oraz obniżenie kosztów produkcji. Drugim celem tego artykułu jest dobór efektywnego materiału piezoelektrycznego do zastosowanie w sekcji wyjściowej proponowanej konstrukcji i finalne sprawdzenie jego działania.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2011, 56, 4; 1111-1117
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
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
Tytuł:
Characteristic Investigation of Macro Fiber Composite Structure Using FE Model
Autorzy:
Saravanan, M. P.
Marimuthu, Krishnaswamy
Jayabal, Kaliappan
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2049129.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
macro-fiber composite
finite-element model
piezoelectric composite
ANSYS
RVE method
Opis:
In this investigation, the effective mechanical, coupling and dielectric properties of Macro-fiber-composites (MFCs) consisting of piezorod-element constituents are determined using representative volume element method combined with finite element analysis. Experiments are conducted on piezo-bar-element MFCs to understand the applicability of the proposed approach which would later be extended to composites with modified geometric pattern. The longitudinal strains with respect to static deflections of beam and forced displacements under varying electrical loads are measured for the MFCs, and compared with the numerical simulations. Based on the good agreement from the result comparisons of piezo-bar-element MFCs, the effective material properties of piezo-rod-element MFCs are numerically determined based on the RVE approach.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2021, 66, 4; 1059-1066
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
The influence of temperature on errors of WIM systems employing piezoelectric sensor
Autorzy:
Gajda, J.
Sroka, R.
Zeglen, T.
Burnos, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/221307.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
piezoelectric sensors
temperature influence
temperature error of WIM systems
error correction
Opis:
The paper provides analysis of the influence of temperature on the error of weigh-in-motion (WIM) systems utilizing piezoelectric polymer load sensors. Results of tests of these sensors in a climatic chamber, as well as results of long-term tests at the WIM site, are presented. Different methods for correction of the influence of changes in temperature were assessed for their effectiveness and compared.
Źródło:
Metrology and Measurement Systems; 2013, 20, 2; 171-182
0860-8229
Pojawia się w:
Metrology and Measurement Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wpływ struktury na właściwości piezoelektryczne elektretów polipropylen-montmorylonit
Influence of structure on piezoelectric properties of polypropylene-montmorillonite electrets
Autorzy:
Królikowski, Bogusław
Kaczmarek, Halina
Klimiec, Ewa
Chylińska, Marta
Bajer, Dagmara
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/947230.pdf
Data publikacji:
2019
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Chemii Przemysłowej
Tematy:
kompozyty polimerowe
polipropylen izotaktyczny
modyfikowany montmorylonit
napięcie piezoelektryczne
gęstość ładunku
stała piezoelektryczna ładunkowa
polymer composites
isotactic polypropylene
modified montmorillonite
piezoelectric voltage
charge density
piezoelectric charge constant
Opis:
Przeanalizowano zależność właściwości piezoelektrycznych kompozytów izotaktycznego polipropylenu (i-PP) z modyfikowanym montmorylonitem (MMT) od struktury i właściwości mechanicznych wytworzonej folii oraz od zawartości napełniacza. Wprowadzenie napełniacza mineralnego w postaci MMT do i-PP pozwoliło na wytworzenie metodą wytłaczania folii o strukturze komórkowej, co zostało potwierdzone badaniami za pomocą skaningowej mikroskopii elektronowej (SEM). Jednoosiowa orientacja folii wpłynęła na wzrost stopnia jej krystaliczności. Po spolaryzowaniu w polu elektrycznym o dużym natężeniu (ok. 100 V/µm) folie wykazywały właściwości piezoelektryczne. Trwałość otrzymanych elektretów oceniano na podstawie napięcia piezoelektrycznego mierzonego w czasie przechowywania folii w temperaturze pokojowej. Stwierdzono, że struktura komórkowa folii oraz wzrost stopnia krystaliczności wpływa na zwiększenie wartości stałej piezoelektrycznej ładunkowej d33 w porównaniu z wartością d33 czystego i-PP. Uzyskane wartości stałej d33 w obszarze większych i mniejszych naprężeń badanych próbek są prawie dwukrotnie większe niż w wypadku litej folii PVDF [poli(fluorek winylidenu)] oraz folii i-PPnieorientowanej. Stosunkowo mało skomplikowana technologia wytwarzania folii kompozytowych stwarza możliwość ich wykorzystania do budowy czujników nacisku szerokiego zastosowania.
The effect of the structure, mechanical properties and filler content of isotactic polypropylene (i-PP)/modified montmorillonite (MMT) composite films on their piezoelectric properties was investigated. The introduction of MMT mineral filler into the i-PP allowed to produce the films with cellular structure, confirmed by scanning electron microscopy (SEM), using extrusion method. The uniaxial orientation of the film increased its degree of crystallinity. After polarization in an electric field of intensity ca. 100 V/μm the films showed piezoelectric properties. The stability of obtained electrets was evaluated based on piezoelectric voltage measured during the storage of films at room temperature. The cellular structure and increase in crystallinity degree of the films influenced the increase in piezoelectric charge coefficient d33 compared to neat i-PP. The d33 values obtained under higher and lower stresses of tested specimens are almost twice higher than those determined for solid (compact) poly(vinylidene fluoride) (PVDF) film and non-oriented i-PP film. This opens up the possibility of application of the obtained composite films for pressure sensors with wide applicability due to the relatively not complicated manufacturing method.
Źródło:
Polimery; 2019, 64, 7-8; 493-498
0032-2725
Pojawia się w:
Polimery
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Wpływ położenia i kształtu elementu piezoelektrycznego na pozyskiwaną energię elektryczną
Influence of the piezoelectric element position and shape on energy harvesting
Autorzy:
Nowak, R.
Pietrzakowski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/404174.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Symulacji Komputerowej
Tematy:
piezoelektryk
belka
MES
pozyskiwanie energii elektrycznej
piezoelectric
beam
FEM
energy harvesting
Opis:
W niniejszej pracy skupiono się na zbadaniu wpływu kształtu i położenia generatora piezoelektrycznego na pozyskiwane napięcie. Rozważono układ mechaniczny w postaci belki wysięgnikowej z przyklejonym przetwornikiem piezoelektrycznym, spolaryzowanym poprzecznie. Zastosowano generator w kształcie prostokątnym i trójkątnym. Na podstawie obliczeń analitycznych dokonano wyboru możliwie efektywnego generatora. Wyznaczono charakterystyki amplitudowo-częstotliwościowe wytwarzanego napięcia w przypadku drgań belki w zakresie pierwszej i drugiej częstotliwości rezonansowej. Do obliczeń porównawczych, przeprowadzonych metodą elementów skończonych (MES), wybrano generator prostokątny, rozłożony na dwóch trzecich długości powierzchni belki. Wykazano zadowalającą zgodność wyników uzyskanych metodą analityczną i MES.
This study focuses on examining the influence of the shape and position of the piezoelectric generator on the harvested voltage. The considered mechanical system is the cantilever beam with the glued transversely polarized piezoelectric transducer. Both rectangular and triangular generators were used. Using analytical calculations, the generator's shape was selected as efficiently as possible. Amplitude-frequency characteristics were determined in the first and second resonant frequency range. The rectangular generator covering two-thirds of the upper surface of the beam was selected for comparative calculations. The results of both methods were compared with acceptable agreement.
Źródło:
Symulacja w Badaniach i Rozwoju; 2012, 3, 3; 131-140
2081-6154
Pojawia się w:
Symulacja w Badaniach i Rozwoju
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Structural tests of freight wagons on the basis of signals generated by piezoelectric macro fiber composites
Autorzy:
Płaczek, M.
Wróbel, A.
Buchacz, A.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/387033.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Politechnika Białostocka. Oficyna Wydawnicza Politechniki Białostockiej
Tematy:
dynamic response
freight wagon
piezoelectric transducers
smart materials
analysis of vibration
Opis:
Paper presents a report of a research work that concerns possibilities of freight wagons modernization using new composite materials. The main aim of presented work was to verify the possibility of inference from the dynamic response of the wagon about the changes in its technical condition. During the presented works tests on real objects were carried out using Macro Fiber Composite (MFC) piezoelectric transducers glued to the freight wagon’s frame. The dynamical response of the wagon was measured while the object was driving. On the next stage the measured signal was generated on a laboratory stand using electrodynamic modal shaker and vibrations of the laboratory model were measured. Measured signals were juxtaposed on charts and analysed. The aim of this work was to verify if it is possible to detect the change in the system using measurements of vibrations that are being generated during exploitation of the freight wagon.
Źródło:
Acta Mechanica et Automatica; 2017, 11, 3; 210-216
1898-4088
2300-5319
Pojawia się w:
Acta Mechanica et Automatica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Static and dynamic analysis of multilayer composite plate with piezoelectric elements
Statyka i dynamika wielowarstwowych płyt kompozytowych z elementami piezoelektrycznymi
Autorzy:
Mieszczak, Z.
Krawczuk, M.
Ostachowicz, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/281365.pdf
Data publikacji:
2002
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Mechaniki Teoretycznej i Stosowanej
Tematy:
piezoelectric layer
composite plate
stress stiffness matrix
finite elements
active control
Opis:
In this paper a model of a composite, multi-layer plate with piezoelectric elements (PZT) has been presented. The influence of the stress stiffness matrix ... on the results otained has been shown. The model has been built up by making use of the finite element method (FEM). The issue of numerical calculations corroborated that the forces, which are formed as a result of activation of piezoelectric elements are considerable. These forces cause changes in static and dynamic charasteristics of the element under consideration. The forces cause changes in displacements, stresses, natural frequencies and mode shapes as well. The changes in static characteristics are bigger than changes in dynamic one, moreover, the changes in the natural frequencies are bigger than those in mode shapes.
W pracy przedstawiono model kompozytowej płyty wielowarstwowej z aktywnymi elementami piezoelektrycznymi (PZT). Model zbudowano w oparciu o metodę elementów skończonych (MES). W pracy pokazano wpływ macierzy sztywności naprężeń początkowych ... na otrzymywane charakterystyki statyczne i dynamiczne analizowanej płyty. Wyniki symulacji numerycznych wykazały, że siły powstałe w efekcie aktywacji elementów piezoelektrycznych są znaczne i powodują zmiany w charakterystykach statycznych i dynamicznych całej konstrukcji; wpływają na wartości przemieszczeń, naprężeń, częstości oraz postaci drgań własnych. Badania numeryczne wykazały, że aktywne elementy piezoelektryczne powodują większe zmiany charakterystyk statycznych niż dynamicznych. Z kolei, uwzględnienie w modelu sztywności naprężeń początkowych w większym stopniu wpływa na zmianę częstości drgań własnych, niż na zmianę postaci drgań własnych.
Źródło:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics; 2002, 40, 3; 649-686
1429-2955
Pojawia się w:
Journal of Theoretical and Applied Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Zastosowanie metody rezonansowej do wykrywania zmian masy małych obiektów biologicznych
Using the resonance method to detect changes in mass of minor biological objects
Autorzy:
Kuna-Broniowski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/287348.pdf
Data publikacji:
2008
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Inżynierii Rolniczej
Tematy:
biosensor
rezonans piezoelektryczny
pomiar at-line
piezoelectric resonance
at-line measurement
Opis:
W artykule opisano wykorzystanie rezonansu zachodzącego w kryształach posiadających własności piezoelektryczne do wykrywania bardzo małych zmian masy zachodzących w małych obiektach biologicznych. Przedstawiono zasadę działania czujnika opartego na tym zjawisko oraz wyniki pomiarów zmian masy próbki powodowane rozwojem kultury drożdży. Omawiana metoda pomiarowa służy do konstrukcji systemów pomiarowych on-line i at-line, które znajdują coraz większe zastosowanie w przemyśle rolno-spożywczym.
The article describes the use of resonance occurring in crystals possessing piezoelectric properties to detect very small mass changes taking place in small biological objects. The work presents operation principle for a sensor based on this phenomenon, and measurement results for changes in sample mass due to yeast culture growth. The discussed measurement method is used to design online and at-line measurement systems, which find more and more applications in agricultural and food industry.
Źródło:
Inżynieria Rolnicza; 2008, R. 12, nr 7(105), 7(105); 123-128
1429-7264
Pojawia się w:
Inżynieria Rolnicza
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Effects of Elastic Coupling between BaTiO₃ Ferroelectric Film and a Substrate with Finite Thickness on Piezoelectric Coefficients
Autorzy:
Zhang, Wei
Zhang, Hua
Ouyang, Jun
Hu, Fangren
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1030227.pdf
Data publikacji:
2017-06
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Instytut Fizyki PAN
Tematy:
barium titanate
ferroelectric heterostructures
constrained films
longitudinal piezoelectric coefficients
elastic deformation
Opis:
The effective piezoelectric coefficients of BaTiO₃ ferroelectric films epitaxially grown on different single crystal substrates with finite thickness have been theoretically analyzed. The effective longitudinal converse piezoelectric coefficients d₃₃ of film and "film-substrate" heterostructure all monotonously increased with increase of the film thickness fraction k, and the latter is always larger than the former at the range of 0 < k < 1. Meanwhile, we also found that the effective piezoelectric coefficients d₃₃ were affected by the substrates due to different elastic constants. These results show that the elastic deformation and clamping effect of substrate have significant impacts on the piezoelectric behavior of bilayer heterostructure.
Źródło:
Acta Physica Polonica A; 2017, 131, 6; 1426-1430
0587-4246
1898-794X
Pojawia się w:
Acta Physica Polonica A
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Use of piezoelectric instruments in larynx surgery
Autorzy:
Jurek, Olga
Wójtowicz, Piotr
Krzeski, Antoni
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1398485.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Index Copernicus International
Tematy:
piezoelectric knife
cartilages of larynx
thyroidectomy
open partial laryngectomy
larynx stenosis
Opis:
Objective: The aim of the study was to estimate usability of the piezoelectric knife in larynx surgery. Prove that the piezoelectric staff can be used to do any different shape incision within the larynx cartilages. Material and methods: 35 patients hospitalized in our Department in 2014–2016 were enrolled in our study. 24 patients went vertical partial laryngectomy and 1 patient went horizontal partial laryngectomy because of larynx cancer. 5 patients went partial laryngectomy because of low stage of piriformis recess cancer. Piezoelectric staff was used to do thyroidectomy and resection of thyroid cartilage suspected of carcinomatosis infiltration. The rest 4 patients had done widening of larynx lumen due to larynx stenosis or slenderness. The piezoelectric tool was used to do different incision or resection within the larynx cartilages in case of widening lumen of the larynx. Results: The larynx cartilages, especially thyroid cartilage could be cut in different shapes using piezoelectric tools. The usage of this equipment causes the minimal loss and small destruction of local healthy tissues. Conclusions: The Piezoelectric instrument is useful instrument suit to operate within larynx cartilages. Exchangeable tip available in different shapes enables different resections of cartilages. Using the piezoelectric staff we can remove pathological tissue with minimal local destruction. Our observation shows that larynx operation with a usage of the piezoelectric knife is safe and effective. Current English literature does not describe usage piezoelectric tools in larynx surgery. It is essential to do more observation about that type of operations.
Źródło:
Polish Journal of Otolaryngology; 2017, 71, 5; 1-4
0030-6657
2300-8423
Pojawia się w:
Polish Journal of Otolaryngology
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analiza MES w sterowaniu drganiami belki za pomocą elementów piezoelektrycznych
The finite element analysis in piezoelectric control of beam vibration
Autorzy:
Freundlich, J.
Hoffman, G.
Pietrzakowski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/403971.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polskie Towarzystwo Symulacji Komputerowej
Tematy:
drgania belki
aktywne tłumienie
elementy piezoelektryczne
beam vibration
active damping
piezoelectric elements
Opis:
W pracy przedstawiono symulacje MES swobodnych i wymuszonych drgań belki, aktywnie tłumionych układem elementów piezoelektrycznych pracujących z prędkościowym sprzężeniem zwrotnym. Zbadano dwa modele układu – model bez i z uwzględnieniem warstwy kleju mocującej elementy piezoelektryczne do konstrukcji głównej. W celu pokazania efektywności tłumienia drgań obliczenia wykonano dla kilku wartości współczynnika wzmocnienia w pętli sprzężenia zwrotnego. Symulacje wykazały widoczną różnicę amplitud otrzymanych z obliczeń przy zastosowaniu obu modeli. Wartości amplitud drgań w przypadku modelu z uwzględnieniem warstw kleju są znacznie mniejsze niż te otrzymane przy użyciu modelu z doskonałym połączeniem czujnika i aktuatora z belką.
FE simulations of the beam free and forced vibration suppressed by piezoelectric control system with velocity feedback are accomplished. Two models of examined system are considered - the model without and with taking account of a glue layer connecting piezoelectric transducers to the main structure. Several control gain values are used in calculations to show active damping effects. The calculations demonstrate noticeable difference between calculated amplitudes using both models. Amplitude values obtained using the model with glue layers are noticeable lower than that obtained for the perfectly bonded sensor/actuator patches.
Źródło:
Symulacja w Badaniach i Rozwoju; 2012, 3, 4; 185-194
2081-6154
Pojawia się w:
Symulacja w Badaniach i Rozwoju
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Experimental and numerical analysis of guided waves propagation in narrow isotropic plate with notch
Autorzy:
Barski, M.
Pająk, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/241897.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
narrow plate
aluminium alloy
notch
guided waves
piezoelectric transducers
finite element method
Opis:
The phenomenon of the guided waves propagation can be applied in order to detect different types of damages in real structures. The existence of flaws, like cracks, notches, or holes, causes the change of the wave propagation in the analysed structure in comparison with the intact one. However, in the vicinity of the free edges the dynamic response is very complicated due to the reflections and interference of the incident waves. Thus, the process of the damage detection and localization can be very difficult. Therefore, the current work is devoted to the experimental and numerical analysis of the guided waves propagation in the narrow, thin plates (beams). The investigated structure is made of aluminum alloy. Mainly, the influence of the notch on the waves’ propagation is studied. The waves are generated and picked up by the piezoelectric transducers. In order to carry out the numerical simulations the finite element method is applied. Moreover, the piezoelectric activators and sensors are modelled with the use of the coupled field finite solid elements and the plate with the use of the structural solid elements. Generally, three types of the waves are observed, namely the horizontal and shear wave, which move along the symmetry axis of the plate and the horizontal wave, which propagates in the perpendicular direction. The existence of the notch generally causes that the voltage amplitude of the received signal is reduced in comparison with the results obtained for the intact structure. Qualitatively, the similar effect is observed in the case of the experimental findings.
Źródło:
Journal of KONES; 2014, 21, 1; 23-30
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of the Magnetoelectric Sensors Usability for the Energy Harvesting
Autorzy:
Kuczynski, Karol
Bilski, Adrian
Bilski, Piotr
Szymanski, Jerzy
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1844465.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
magnetoelectric sensor
current sensor
magnetostriction
amorphous metal ribbon
piezoelectric materials
energy harvesting
Opis:
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.
Źródło:
International Journal of Electronics and Telecommunications; 2020, 66, 4; 787-792
2300-1933
Pojawia się w:
International Journal of Electronics and Telecommunications
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A Comprehensive Study and Analysis of Kinetic Energy Floor
Kompleksowe badanie i analiza kinetycznej podłogi energetycznej
Autorzy:
Kashem, Saad bin Abul
Majid, Molla E.
Tabassum, Mujahid
Iqbal, Atif
Pandav, Kiran
Abdellah, Kouzou
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1833860.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
ENERGA
Tematy:
renewable energy
kinetic floor
piezoelectric
electricity
energia odnawialna
podłoga kinetyczna
piezoelektryk
elektryczność
Opis:
This research studies the concept of piezoelectricity, in which the energy can be captured with a small compression. Kinetic energy floor by piezoelectric is able to generate electricity under compression of human weight. A survey has been conducted to estimate the energy that can be harness from human walk. At Swinburne University of Technology Sarawak Campus, the pathway between A/B block and G block has been chosen to do the survey which has the highest population in walking. An experimental model has been designed and evaluated; results obtained after continuous experiments and troubleshooting are tabulated. Comparison between the theoretical and experimental result are made for better understanding on the functionality and credibility of the device. In this paper, recommendations are also included for future implementation.
Praca ta bada zjawisko piezoelektryczności, które umożliwia pozyskiwanie energii przy niewielkich naciskach. Kinetyczna podłoga energetyczna z piezoelektryku może generować energię elektryczną pod wpływem nacisku masy człowieka. Przeprowadzono badanie w celu oszacowania energii, jaką można pozyskać i wykorzystać podczas chodzenia. W kampusie Sarawak Uniwersytetu Technicznego Swinburne do badań wybrano najbardziej uczęszczaną ścieżkę między blokiem A/B a blokiem G. Zaprojektowano i oceniono model eksperymentalny; wyniki uzyskane po ciągłych eksperymentach i rozwiązywaniu problemów zestawiono w tabeli. Aby lepiej poznać funkcjonalność i przydatność tego urządzenia, porównano wyniki teoretyczne i eksperymentalne. W artykule zawarto także zalecenia co do przyszłych wdrożeń.
Źródło:
Acta Energetica; 2020, 2; 6--13
2300-3022
Pojawia się w:
Acta Energetica
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
SHM system based on impedance measurements
System monitorowania stanu konstrukcji działający w oparciu o pomiary impedancji
Autorzy:
Martowicz, A.
Rosiek, M.
Uhl, T.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/327966.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej PAN
Tematy:
monitorowanie stanu konstrukcji
przetwornik piezoelektryczny
impedancja elektromechaniczna
SHM
piezoelectric transducer
electromechanical impedance
Opis:
The paper presents the results of laboratory testing procedure applied for the SHM system developed at AGH-UST Department of Robotics and Mechatronics, Poland. Experimental setup has allowed for the measurement of electromechanical impedance with piezoelectric transducers bonded on an aluminum panel. In the paper there are presented the principle of nondestructive testing based on the impedance measurement, the description of developed SHM system and the results of performed experiments. It is shown how local changes introduced into the panel properties influence measured electromechanical impedance.
Artykuł przedstawia wyniki testów laboratoryjnych przeprowadzonych dla systemu monitorowania stanu technicznego konstrukcji opracowanego w Katedrze Robotyki i Mechatroniki AGH w Krakowie. Zbudowane stanowisko pomiarowe umożliwiło pomiar impedancji elektromechanicznej za pomocą przetworników piezoelektrycznych przytwierdzonych do aluminiowej płyty. W artykule opisano metodę realizacji nieniszczących testów bazujących na pomiarach impedancji, przedstawiono opracowany system monitorowania oraz wyniki uzyskane w przeprowadzonych eksperymentach. Przedstawiono wpływ lokalnych zaburzeń własności płyty na zmierzone wartości impedancji elektromechanicznej.
Źródło:
Diagnostyka; 2011, 3(59); 3-8
1641-6414
2449-5220
Pojawia się w:
Diagnostyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Forced nonlinear vibrations in a smart magneto-viscoelastic multiscale composite nanobeam in a humid thermal environment
Autorzy:
Anitha, Lakshmanan
Rajalakshmi, Loganathan
Selvamani, Rajendran
Ebrahimi, Farzad
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/38911353.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN
Tematy:
piezoelectric nanobeam
vibration analysis
viscoelastic damping
nonlocal strain gradient
magneto-electro-viscoelastic
Opis:
In this paper, we study forced harmonic waves in a magneto-electro-viscoelastic (MEV) nanobeam embedded in a viscoelastic foundation using nonlocal strain gradient elasticity theory. The viscoelastic foundation is modeled as a Winkler-Pasternak layer. The governing equations of the nonlocal strain gradient viscoelastic nanobeam are derived using Hamilton’s principle and solved analytically. A parametric study is presented to examine the effects of physical variables on the field. It is found that the effect of strain gradient and nonlocal parameter on dimensionless amplitude and phase angle is quite important. The findings from this study highlight the significance of identifying magneto-piezoelectricity in predicting the vibration characteristics of intelligent nanostructures and elucidating the impact of humid thermal effects on nanomaterials.
Źródło:
Engineering Transactions; 2023, 71, 4; 617-644
0867-888X
Pojawia się w:
Engineering Transactions
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Theoretical Analysis and Experimental Verification of Top Orthogonal to Bottom Arrays of Conducting Strips on Piezoelectric Slab
Autorzy:
Tasinkevych, Yuriy
Trots, Ihor
Tymkiewicz, Ryszard
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/178024.pdf
Data publikacji:
2020
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czasopisma i Monografie PAN
Tematy:
boundary value problem
Fourier series
Bloch series
partial differential equations
piezoelectric transducer
Opis:
The purpose of this work is to present a theoretical analysis of top orthogonal to bottom arrays of conducting electrodes of infinitesimal thickness (conducting strips) residing on the opposite surfaces of piezoelectric slab. The components of electric field are expanded into double periodic Bloch series with corresponding amplitudes represented by Legendre polynomials, in the proposed semi-analytical model of the considered two-dimensional (2D) array of strips. The boundary and edge conditions are satisfied directly by field representation, as a result. The method results in a small system of linear equations for unknown expansion coefficients to be solved numerically. A simple numerical example is given to illustrate the method. Also a test transducer was designed and a pilot experiment was carried out to illustrate the acoustic-wave generating capabilities of the proposed arrangement of top orthogonal to bottom arrays of conducting strips.
Źródło:
Archives of Acoustics; 2020, 45, 3; 433-444
0137-5075
Pojawia się w:
Archives of Acoustics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Badanie właściwości sterowanego tłumika piezoelektrycznego
Examination of controllable piezoelectric damper properties
Autorzy:
Knap, L.
Mydłowski, T.
Dybała, J.
Makowski, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/154416.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
tłumik piezoelektryczny
zawór piezoelektryczny
matematyczny model
identyfikacja parametrów
pojazd samochodowy
redukcja drgań
badania doświadczalne
piezoelectric damper
piezoelectric valve
mathematical model
parameter identification
motor vehicle
vibration reduction
experimental research
Opis:
W pracy przedstawiono wyniki badań eksperymentalnych tłumika piezoelektrycznego. Do przeprowadzenia badań numerycznych został przyjęty model sterowanego tłumika piezoelektrycznego w postaci struktury reologicznej. Dokonano identyfikacji parametrów modelu tłumika oraz przeprowadzono weryfikację przyjętego modelu. Wyniki badań numerycznych i eksperymentalnych przedstawiono w postaci charakterystyk dyssypacyjnych. Wartości sił tłumienia zależne są od wielkości szczeliny w zaworze hydraulicznym, której wielkość zmieniana jest za pomocą sterowania stosem piezoelektrycznym. W ten sposób poprzez sterowanie zaworem można sterować charakterystyką tłumika poprzez zmiany oporów przepływu między komorami tłumika hydraulicznego. Badania zostały przeprowadzone celem opracowania konstrukcji samochodowego tłumika piezoelektrycznego, który zostanie zastosowany w zawieszaniu pojazdu do redukcji drgań pojazdu.
The paper deals with the issue of reducing externally-excited vibrations in vehicles, machines as well as building structures. The research related to use of "intelligent materials" for reducing mechanical vibrations in mechanical devices has continued for a long time. There are known solutions using e.g. magneto-rheological dampers. The solutions containing controllable suspension systems for vehicles using magneto-rheological dampers are described in [2]. In this paper the authors propose use of a hydraulic valve controlled by a piezoelectric stack for reducing vehicle vibrations as well as development of a PZ piezoelectric damper. The paper presents the results of experiments on a piezoelectric damper. A mathematical model of a controllable piezoelectric damper in the form of a rheological structure has been adopted for conducting the numerical research. The parameters of the damper model were estimated and the assumed model was verified. The results of simulations and experiments are given in the form of dissipation characteristics. Values of the damping forces depend on a size of the opening in a hydraulic valve which is controlled by a piezoelectric stack. This way, by controlling the valve, one can control the damper characteristics by changing resistances of the flow between the hydraulic damper chambers. The investigations were carried out in order to develop the structure of a piezoelectric damper which will be used in a vehicle's suspension in order to reduce its vibrations. Controllable piezoelectric dampers can be used for reducing vibrations in mechanical devices.
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2012, R. 58, nr 10, 10; 879-882
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
A series of mathematical models of mechatronic system with piezoelectric actuator
Autorzy:
Buchacz, A.
Płaczek, M.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/408935.pdf
Data publikacji:
2011
Wydawca:
Politechnika Śląska
Tematy:
układ mechatroniczny
przetwornik piezoelektryczny
model matematyczny
mechatronic system
piezoelectric transducer
mathematical model
Opis:
Paper presents a process of modelling and investigation of a mechatronic system with piezoelectric transducer used as a vibration actuator - reverse piezoelectric effect is applied in considered system. A series of mathematical models of this system is presented. Characteristic that describes relation between amplitude of the system's vibration and parameters of harmonic voltage that supplied piezoelectric actuator is assigned on the basis of corrected approximate Galerkin method. Obtained results are juxtaposed and the most appropriate mathematical model of this system is chosen.
Źródło:
Wybrane Problemy Inżynierskie; 2011, 2; 47-52
2083-1021
Pojawia się w:
Wybrane Problemy Inżynierskie
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
SAW sensor for detection of hydrocarbons. Numerical analysis and experimental results
Autorzy:
Hejczyk, T.
Urbańczyk, M.
Wituła, R.
Maciak, E.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/201623.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
SAW
gas sensor
piezoelectric substrate
Ingebrigtsen's formula
impedance transformation law
numerical modeling
Opis:
The paper presents the results of numerical analyses of the SAW gas sensor in the steady and non-steady state. The effect of SAW velocity changes vs. the surface electrical conductivity of the sensing layer is predicted. The conductivity of the porous sensing layer above the piezoelectric waveguide depends on the profile of the diffused gas molecule concentration inside the layer. Knudsen's model of gas diffusion was used. Numerical results for the gases CH4, C2H4, C3H8, C6H6 in the steady state and CH4 in the non-steady state in the WO3 sensing layer have been shown. The results of numerical analyzes allow to select the sensor design conditions, including the morphology of the sensor layer, its thickness and operating temperature. Some numerical results were verified in experimental studies concerning methane.
Źródło:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences; 2012, 60, 3; 589-595
0239-7528
Pojawia się w:
Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Nonsmooth optimization control based on a sandwich model with hysteresis for piezo-positioning systems
Autorzy:
Yang, Sen
Tan, Yonghong
Dong, Ruili
Tan, Qingyuan
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/24200686.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Uniwersytet Zielonogórski. Oficyna Wydawnicza
Tematy:
optimization control
hysteresis
piezoelectric actuator
sandwich system
histereza
siłownik piezoelektryczny
układ warstwowy
Opis:
A nonsmooth optimization control (NOC) based on a sandwich model with hysteresis is proposed to control a micropositioning system (MPS) with a piezoelectric actuator (PEA). In this control scheme, the hysteresis phenomenon inherent in the PEA is described by a Duhem submodel embedded between two linear dynamic submodels that describe the behavior of the drive amplifier and the flexible hinge with load, respectively, thus constituting a sandwich model with hysteresis. Based on this model, a nonsmooth predictor for sandwich systems with hysteresis is constructed. To avoid the complicated online search for the optimal value of the generalized gradient at a nonsmooth point, the method of the so-called weighted estimation of generalized gradient is proposed. In order to compensate for the model error caused by model uncertainty, a model error compensator (MEC) is integrated into the online optimization control strategy. Afterwards, the stability of the control system is analyzed based on Lyapunov’s theory. Finally, the proposed NOC-MEC method is verified on an MPS with a PEA, and the corresponding experimental results are presented.
Źródło:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science; 2023, 33, 3; 449--461
1641-876X
2083-8492
Pojawia się w:
International Journal of Applied Mathematics and Computer Science
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Evaluation of the energy harvestable from an airless tire equipped with piezoelectric bimorphs on the lamellar spokes
Autorzy:
Suciu, C. V.
Koyanagi, K.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/307907.pdf
Data publikacji:
2013
Wydawca:
Instytut Łączności - Państwowy Instytut Badawczy
Tematy:
airless tire
bending and buckling
energy harvesting
generated electrical power
piezoelectric bimorph
spoke
Opis:
In this work, one evaluates the electrical power generated by an airless tire equipped with piezoelectric bimorphs on both lateral surfaces of the radially distributed lamellar spokes. Such sheet-like spokes are hinged both toward the wheel drum at the inner annular band, and toward the wheel tread at the outer annular band. Since the hinged spokes are able to transmit tension forces but unable to transmit compression forces, bending and buckling of the spokes occur in the region of contact between the tire and the road. Models for the rolling friction of the airless tire, for the bending and buckling deformation of the spokes, and for the electrical power generated by the airless tire are suggested. Variation of the curvature radii and bending deformations for the spokes in the region of contact with the road are illustrated for various values of the rolling friction coefficient and spoke length. Then, variation of the generated electrical power versus the length of contact is obtained for various travel speeds of the vehicle. One observes that the generated electrical power increases at augmentation of the rolling friction coefficient, spoke length and travel speed. Although the obtained electrical power for the proposed harvesting system is relatively modest, it is not depending on the road roughness, i.e. harvesting becomes possible even on smooth roads, such as highway surfaces.
Źródło:
Journal of Telecommunications and Information Technology; 2013, 4; 79-84
1509-4553
1899-8852
Pojawia się w:
Journal of Telecommunications and Information Technology
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Pomiary rozkładu amplitudy i fazy akustycznej fali powierzchniowej w krysztale NdCa4O(BO3)3 z wykorzystaniem sondy elektrycznej
Measurements of the amplitude and the phase distribution of a surface acoustic wave in a NdCa4O(BO3)3 crystal using an electric probe
Autorzy:
Brzozowski, E.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/192168.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Technologii Materiałów Elektronicznych
Tematy:
sonda
sonda elektryczna
kryształ piezoelektryczny
AFP
electric probe
piezoelectric crystal
surface acoustic wave
Opis:
Skonstruowano sondę do pomiaru rozkładu amplitudy i fazy akustycznej fali powierzchniowej (AFP) w płaszczyźnie propagacji. Elektrodę sondującą wykonano w postaci wolframowej igły przesuwanej po polerowanej powierzchni kryształu piezoelektrycznego. Do odczytu wzmocnionego sygnału z elektrody sondującej wykorzystano analizator sieci. Za pomocą sondy zbadano rozkłady amplitudy i fazy w wiązce AFP dla wybranych orientacji kryształu NdCa4O(BO3)3.
An electric probe for measuring the amplitude and the phase distribution of a surface acoustic wave (SAW) in a propagation plane was developed. The probing electrode was prepared in a form of a tungsten pin sliding on a polished surface of a piezoelectric crystal. For reading the electric signal from the electrode, a network analyser was used. The amplitude and the phase distributions in an AFP beam were measured for chosen orientations of a NdCa4O(BO3)3, crystal.
Źródło:
Materiały Elektroniczne; 2012, T. 40, nr 1, 1; 14-18
0209-0058
Pojawia się w:
Materiały Elektroniczne
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Detection of damages in hybrid composite plates with the use of elastic waves generated by PZT active sensors
Autorzy:
Barski, M.
Pająk, P.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/246873.pdf
Data publikacji:
2017
Wydawca:
Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych
Tematy:
elastic waves
hybrid composite plates
piezoelectric active sensors
low velocity impact
damages
FEM
Opis:
The presented article is devoted to the problem of detection and localization of damages occurring in components of structures, which are made of hybrid composite materials. The subject of the work is a square plate consisting of a single layer made of aluminum alloy and several layers made of glass fibres (glass fabric) and epoxy resin. On the surface, which is made of composite, 12 piezoelectric elements are installed. These elements sequentially, one by one, generates a signal that is further recorded by the remaining piezoelectric elements. Picked up signal for the selected pair of activator – sensor is compared with the reference signal. The reference signal corresponds to the intact structure. This kind of approach is known as the pitch – catch configuration. In situations when the signal obtained for interrogated structure and reference one differs significantly, this may indicate that a damage exists between the activator and the sensor. Next, taking into account the information obtained from the other sensors, it is possible not only to detect but also to determine the approximate location of the flaw and to estimate its size. In order to visualize the obtained results, an especially dedicated software is developed according to the algorithms available in the literature – probability ellipse. Several computer simulations of wave propagation are performed using the finite element method. The proposed procedure is also tested experimentally. The presented approach makes it possible to detect both single and multiple damages.
Źródło:
Journal of KONES; 2017, 24, 2; 17-24
1231-4005
2354-0133
Pojawia się w:
Journal of KONES
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Analysis of the Phase Transitions in BNT-BT Lead-Free Ceramics Around Morphotropic Phase Boundary by Mechanical and Dielectric Spectroscopies
Autorzy:
Silva Jr, P. S.
Diaz, J. C. C. A.
Florêncio, O.
Venet, M.
M’Peko, J. C.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/353072.pdf
Data publikacji:
2016
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Czytelnia Czasopism PAN
Tematy:
Lead-free piezoelectric ceramics
morphotropic phase boundary
phase transitions
mechanical spectroscopy
dielectric spectroscopy
Opis:
In this work, the syntheses and characterization by mechanical and dielectric spectroscopies of (1-x) Bi0.5Na0.5TiO3-xBaTiO3 (BNT-100xBT), with x = 0.05, 0.06 and 0.07, lead-free piezoelectric ceramics is reported. Ceramic samples of BNT-BT have been prepared by mixed-oxide method and then conventionally sintered. X-ray diffraction patterns of sintered samples, indicated for BNT-7BT the presence of tetragonal (P4mm) complex perovskite structure, whereas for BNT-5BT and BNT-6BT the samples exhibit a mixture of tetragonal (P4mm) and rhombohedral (R3c) crystalline phases, which reveal the presence of a morphotropic phase boundary (MPB) in the BNT-BT system. Measurements of internal friction, Q-1, and the storage modulus, E’, as a function of temperature at various frequencies were carried out in a Dynamic Mechanical Analyzer (DMA), in the temperature range from 0ºC to 600ºC. Dielectric profiles are recorded in the frequency range from 1kHz to 100kHz and the temperature range from room temperature to 475ºC. Mechanical loss spectra obtained for investigated compositions of BNT-BT samples showed different frequency-independent anomalies. Two main anomalies for BNT-5BT and BNT-6BT, observed around 100ºC and 430ºC were associated with the ferroelectric-antiferroelectric and antiferroelectricparaelectric phase transitions, respectively. The results obtained from mechanical loss measurements were supported by dielectric relaxation spectra. For BNT-7BT, outside the MPB, four different frequency-independent processes were observed.
Źródło:
Archives of Metallurgy and Materials; 2016, 61, 1; 17-20
1733-3490
Pojawia się w:
Archives of Metallurgy and Materials
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Oparta o układy Spartan 6 wielokanałowa karta pomiarowo-sterująca w systemach sterowania piezoelektrycznych elementów wykonawczych
Spartan 6 based multichannel measurement-control board for piezoelectric actuator control systems
Autorzy:
Przygoda, K.
Poźniak, T.
Kacperski, D.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/156565.pdf
Data publikacji:
2012
Wydawca:
Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
Tematy:
piezoelektryczne elementy wykonawcze
system sterowania
wnęka rezonansowa
piezoelectric actuators
control system
resonant cavity
Opis:
Prezentowany system umożliwia jednoczesną kompensację 16 wnęk rezonansowych zaopatrzonych w podwójne piezoelektryczne elementy wykonawcze. Pracę urządzenia nadzoruje nowoczesny układ reprogramowalny rodziny Spartan 6, umożliwiający nie tylko równoległe przetwarzanie sygnałów cyfrowych, ale także wymianę informacji cyfrowych z wykorzystaniem szybkich interfejsów szeregowych. Artykuł przedstawia pierwsze wyniki testów działania systemu po zainstalowaniu go w hali eksperymentalnej.
The system presented in the paper allows simultaneous compensation of 16 resonant cavities equipped with double piezoelectric actuators, as depicted in Fig. 1. The device operation is assured by Spartan 6 FPGA equipped with digital signal processing units and fast serial links. The analog part of the system is based on a matrix of power amplifiers that allows driving the piezo elements with voltages up to š70 V. Since the piezo elements can be also used as mechanical vibration sensors, multichannel ADCs have been applied to provide fast data acquisition. The piezo actuator and sensor functionality can be exchanged remotely using switching relays. The input and output voltage as well as output current of the power amplifiers have been used for monitoring purpose. The piezo control system sends and receives data from the main signal processing unit (?TCA). The usage of fast serial links enables data throughput up to 125 Mb/s. The paper presents the results of the system performance measurements after its installation in a cryomodule test bench (CMTB). During the tests the main functionality of the module has been checked, as shown in Tab. 1. The system has been also used for adaptive compensation of cavity detuning during RF pulse operation with accelerating field gradients up to 18 MV/m (see Fig. 7). The presented solution will be applied in the incoming X-Ray Free Electron Laser
Źródło:
Pomiary Automatyka Kontrola; 2012, R. 58, nr 7, 7; 668-670
0032-4140
Pojawia się w:
Pomiary Automatyka Kontrola
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Using FreeFEM open software for modelling the vibrations of piezoelectric devices
Autorzy:
Moszyński, Marek
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2146648.pdf
Data publikacji:
2021
Wydawca:
Politechnika Poznańska. Instytut Mechaniki Stosowanej
Tematy:
finite element methods
piezoelectric devices models
FreeFEM
metoda elementów skończonych
modele urządzeń piezoelektrycznych
Opis:
Modelling vibrations of piezoelectric transducers has been a topic discussed in the literature for many decades. The first models - so-called one-dimensional - describe the vibrations only near operating frequency and near its harmonics. Attempts to introduce two-dimensional models were related to the possibility of one transducer working at several frequencies, including both thickness vibrations and those resulting from the transducer horizontal dimensions. In recent decades, thanks to the use of the finite element method and its derivatives, and the progress related to the increase in processor speed and memory availability, the implementation of models based on three-dimensional modelling is possible using software on personal computers. As the implementation of finite element method algorithms is characterized by high complexity, several professional software packages have been created on the commercial market, among which only a few implement the piezoelectric equations. In this context, this article presents how to use open source software along with developed programming language for intuitive definition of piezoelectric equations and its solution.
Źródło:
Vibrations in Physical Systems; 2021, 32, 1; art. no. 2021112
0860-6897
Pojawia się w:
Vibrations in Physical Systems
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Finite element modelling and static shape control of a functionally graded piezoelectric beam
Autorzy:
Eshraghi, I.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/38697103.pdf
Data publikacji:
2023
Wydawca:
Instytut Podstawowych Problemów Techniki PAN
Tematy:
functionally graded piezoelectric beam
finite element method
shape control
Buildup Voltage Distribution algorithm
Opis:
A finite element model is developed for discretization and analysis of the functionally graded piezoelectric material (FGPM) beam based on the Timoshenko beam theory and assuming linear constitutive relation for the corresponding piezoelectric material behavior. Results obtained using the developed finite element code are compared with the available experimental and numerical results for smart structures with and without graded properties. Static shape control of the beam is conducted using the Buildup Voltage Distribution (BVD) algorithm by implementing this method in the finite element routine. Numerical simulations have been performed to study the performance of the shape control algorithm by optimizing the distribution of the applied voltages. Furthermore, the effect of the number of iterations on the result accuracy as well as the variation of the control voltage distribution with the number of discretized regions and the volume fractions of the constituent material is studied. A fast numerical convergence with good accuracy is observed for the shape control of FGPM beams using the developed method. The proposed technique is a good candidate for the modeling, analysis, and control of smart structures with graded properties.
Źródło:
Archives of Mechanics; 2023, 75, 4; 469-492
0373-2029
Pojawia się w:
Archives of Mechanics
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Podstawy teorii elektropiezomechanicznych przetworników - silników piezoelektrycznych
The Basics of the Theory of Electropiezoelasticity Transducers – Piezoelectric Motors
Autorzy:
Przyborowski, W.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/1367534.pdf
Data publikacji:
2015
Wydawca:
Sieć Badawcza Łukasiewicz - Instytut Napędów i Maszyn Elektrycznych Komel
Tematy:
pola elektropiezosprężyste
równania elektropiezosprężystości
silnik piezoelektryczny
electropiezoelastic fields
equations of electropiezoelasticity
piezoelectric motors
Opis:
The paper presents elements of the theory of electropiezoelasticity in the motion coupled with the fields of piezoelectric and elastic, joined interacting in the system on the structure of the electric motor. Provides general constitutive relationships and their reduction in respect of piezoelectric transducers. Consideration was also given to the general structure of an electric field and stress field for piezoelectric motor rotary motion and structure of cylindrical and disc-type.
W pracy przedstawiono elementy teorii elektropiezosprężystości w zakresie sprzężonych pól elektrycznego i elastokinetycznego oddziałujących w ustroju o strukturze silnika elektrycznego. Przedstawiono ogólne związki konstytutywne i ich redukcję w odniesieniu do przetworników piezoelektrycznych. Rozpatrzono ogólne struktury pola elektrycznego i pola naprężeń w odniesieniu do silnika piezoelektrycznego o ruchu obrotowym i strukturze cylindrycznej oraz tarczowej.
Źródło:
Maszyny Elektryczne: zeszyty problemowe; 2015, 4, 108; 1-6
0239-3646
2084-5618
Pojawia się w:
Maszyny Elektryczne: zeszyty problemowe
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Piezoelektryczny czujnik przyspieszeń (akcelerometr) do jednorazowych badań niszczących
Disposable piezoelectric sensor of accelerations (accelerometer) for destructive tests
Autorzy:
Faryński, Andrzej
Ziółkowski, Zbigniew
Wijaszka, Mirosław
Kamiński, Roman
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/2134900.pdf
Data publikacji:
2022
Wydawca:
Wojskowy Instytut Techniczny Uzbrojenia
Tematy:
czujnik piezoelektryczny
skalowanie czujników
badania niszczące
piezoelectric sensor
calibration of sensors
destructive tests
Opis:
W artykule przedstawiono założenia konstrukcyjne i budowę opracowanych oraz wykonanych w ITWL tanich piezoelektrycznych akcelerometrów do badań niszczących na zakres do ok. 4000 g. W układach wykorzystano płytki piezoceramiczne z rezonatorów 455 kHz. Opisano sposób ich skalowania i wyznaczono czułości, zawierające się w granicach 0,37 ÷ 0,72 mV/g, przy dokładności < 10%.
The paper presents designing specifications and structure of cheap piezoelectric accelerometers on the range up to ca. 4000g developed and made in the AFIT (Air Force Institute of Technology) for destructive tests. Piezoelectric 455 kHz resonating plates were used for the units. Their calibration was described and sensitivity determined on 0.37 ÷ 0.72 mV/g at accuracy < 10%.
Źródło:
Problemy Techniki Uzbrojenia; 2022, 51, 159; 73--86
1230-3801
Pojawia się w:
Problemy Techniki Uzbrojenia
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Tytuł:
Piezoelectric shunt damping for alpine ski traction improvement
System tłumienia drgań z wykorzystaniem materiałów piezoelektrycznych dla poprawy własności trakcyjnych nart zjazdowych
Autorzy:
Rajek, M.
Lubieniecki, M.
Pieczonka, Ł.
Uhl, T.
Powiązania:
https://bibliotekanauki.pl/articles/327164.pdf
Data publikacji:
2014
Wydawca:
Polska Akademia Nauk. Polskie Towarzystwo Diagnostyki Technicznej PAN
Tematy:
vibration damping
shunt damping
piezoelectric patches
drgania
tłumienie drgań
materiał piezoelektryczny
element piezoelektryczny
Opis:
The paper investigates the problem of improving driveability of alpine skis. That properties depend largely on the vibration behavior of a ski under different snow conditions. There is a broad range of methods to deal with vibration damping, both active and passive, that have been described in the literature. In this paper the passive approaches were taken into consideration. It is due to the specific nature of the sport where use of external sources of energy may be impractical. Passive shunt damping system has been designed for a commercially available model of an alpine ski. The performance of the designed system has been evaluated on a numerical model of the ski. Piezoelectric patches have been included in the model by means of a generalized impedance that complies both the mechanical properties and shunted circuit electrical properties. The fraction of strain energy stored in a piezoelectric element at particular vibration modes were used to evaluate the maximum damping coefficient for first three resonant modes that have the largest influence on the ski properties. The damping system is based on piezoelectric patches that can be easily embedded in the laminated structure of a ski.
W artykule przeprowadzono analizę możliwości poprawy własności jezdnych nart zjazdowych z wykorzystaniem materiałów piezoelektrycznych. Właściwości jezdne narty zależą w dużej mierze od ich własności dynamicznych i drgań wzbudzanych podczas jazdy w różnych warunkach śniegowych. Do tej pory podejmowano próby wykorzystania zarówno metod pasywnych jak i aktywnych dla poprawy trakcji. W artykule wzięto pod uwagę tylko metody pasywne, odrzucając metody aktywne ze względu na konieczność użycia zewnętrznego źródła zasilania co uznano za niepraktyczne w omawianym zastosowaniu. W artykule przedstawiono pasywny układ tłumienia drgań typu „shunt damping”, który został zaprojektowany dla wybranego komercyjnego modelu nart zjazdowych. Działanie zaproponowanego układu przeanalizowano na uprzednio z walidowanym modelu numerycznym. Wpływ elementów piezoelektrycznych oraz bocznikującego układu elektrycznego uwzględniono stosując metodę impedancyjną oraz posługując się uogólnionym współczynnikiem sprzężenia elektromechanicznego. Ułamek energii odkształcenia sprężystego danej postaci zawarty w materiale piezoelektryka został wykorzystany do wyliczenia możliwych do uzyskania maksymalnych współczynników tłumienia modalnego dla pierwszych trzech postaci, najbardziej znaczących z punktu widzenia własności jezdnych. System tłumienia drgań został tak zaprojektowany, aby mógł być w prosty sposób zaimplementowany w konstrukcji nart zjazdowych.
Źródło:
Diagnostyka; 2014, 15, 1; 3-9
1641-6414
2449-5220
Pojawia się w:
Diagnostyka
Dostawca treści:
Biblioteka Nauki
Artykuł
Wyświetlanie 1-100 z 171

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