Integration of active vibration control methods with finite element models of smart structures
Akıllı yapıların sonlu eleman modelleri ile aktif titreşim kontrol yöntemlerinin bütünleştirilmesi
- Tez No: 213163
- Danışmanlar: PROF.DR. HİRA KARAGÜLLE
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Aktif titreşim kontrolü, piezoelektrik akıllı yapılar, kapalı devre- sonlu eleman analizi, Active vibration control, piezoelectric smart structures, closed loopfinite element analysis
- Yıl: 2007
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Dokuz Eylül Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Mühendislik yapılarındaki istenmeyen titreşimleri yok etmek için aktif kontrol yöntemleri kullanılabilir. Mühendislik uygulamalarındaki aktif titreşim kontrolü için piezoelektrik akıllı yapıların kullanımı önemli potansiyele sahiptir. Bu tezde, mekanik sistemlerin ve akıllı yapıların aktif titreşim kontrolü üzerine sayısal ve deneysel çalışmalar sunulmuştur. Yapıların kontrolü için bir entegre analiz yöntemi geliştirildi. Bu yöntemde, ANSYS parametrik tasarım dili kullanılarak, sonlu eleman modelleri ile kapalı devre kontrol kuralları bütünleştirilmiştir. Önerilen yöntem, önce çok serbestlik dereceli mekanik sistemlere uygulanarak test edilir. Sonra farklı konfigürasyonlardaki piezoelektrik akıllı kirişlerin serbest ve zorlanmış titreşimlerinin kontrolü bu yöntemle ile çalışılır. Kontrol kazançları ve titreşim kontrolünü sağlayan kumanda voltajları sayısal simülasyonlar ile belirlenir. Zorlanmış titreşim kontrolünde, harmonik uyarı ve hareketli yük problemleri dikkate alınır. Aktif titreşim kontrolü şekil değiştirme geri beslemesi ve yer değiştirme geri besleme kullanarak elde edilir. Kapalı devre simulasyonları doğrulamak amacı ile deneyler yürütüldü. Akıllı kirişler, alüminyum kirişlerin (450 mm x 20 mm x 1.5 mm, 1000 mm x 20 mm x 1.5 mm) üzerine yapıştırılmış Sensortech BM532 tip piezoelektrik yamalar (25 mm x 20 mm x 1 mm) ve uzama ölçerlerden oluşur. Ankastre akıllı kirişlerin doğal frekansları, sinüzoidal sinyaller kullanılarak belirlenir. Deneysel sonuçlar bu çalışmada geliştirilen LabVIEW programları ile elde edilir. Teorik tahminlerin deneysel sonuçlar ile iyi bir şekilde eşleştiği gözlemlenir.
Özet (Çeviri)
Active control methods can be used to eliminate undesired vibrations in engineering structures. Using piezoelectric smart structures for the active vibration control has great potential in engineering applications. In this thesis, numerical and experimental studies on active vibration control of mechanical systems and smart structures have been presented. An integrated analysis procedure has been developed for the control of structures. The closed loop control laws are incorporated into the finite element (FE) models by using ANSYS parametric design language (APDL). The proposed procedure is first tested by applying to multi degrees of freedom mechanical systems. Then, active control of free and forced vibrations of piezoelectric smart beams in different configurations is studied with this procedure. The control gains and piezoelectric actuation voltages which provide vibration control are determined by the numerical simulations. Harmonic excitation and moving load problems are considered in the forced vibration control. The active vibration suppression is achieved using strain feedback and displacement feedback Experiments have been conducted to verify the closed loop simulations. Smart beams consist of aluminum beams (450 mm x 20 mm x 1.5 mm, 1000 mm x 20 mm x 1.5 mm) surface bonded piezoelectric patches of Sensortech BM532 (25 mm x 20 mm x 1 mm) and strain gages. The natural frequencies of cantilever smart beams are found using chirp signals. Experimental results are obtained by LabVIEW programs developed in the study. It is observed that theoretical predictions are well matched with the experimental results.
Benzer Tezler
- Eklenik değişken yöntemi ile malzeme, yük. biçim duyarlılık çözümlemesi ve en iyileme
Material, load and shape sensitivity analysis and optimization by the adjoınt variable method
R.HALUK KUL
- Desteklenmiş derin kazılarda oluşan hareketlerin incelenmesi
An Investigation on deformation behavior of supported deep excavations
BÜLENT HATİPOĞLU
- Metalik B.C.C. yapıdaki arayer atomları ile dislokasyonların elastik etkileşmelerinden doğan enerji değerlerinin hesaplanması
Başlık çevirisi yok
M. EYÜPHAN YAKINCI
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUSTAFA DİKİCİ
- Dislokasyon-dislokasyon etkileşimi
Başlık çevirisi yok
YILDIRIM AYDOĞDU
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİnönü ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
Y.DOÇ.DR. MUSTAFA DİKİCİ