Piezoelectric ceramics and their applications in smart aerospace structures
Piezoelektrik seramikler ve akıllı uzay yapılarındaki uygulamaları
- Tez No: 119520
- Danışmanlar: PROF. DR. YAVUZ YAMAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Akıllı yapılar, sonlu elemanlar modellemesi, titreşim, system modeli tanımlama, aktif titreşim kontrolü, gürbüz performans, Smart structure, finite element modeling, system identification, vibration control, PID and H» controllers, robust performance
- Yıl: 2002
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 309
Özet
Bu tez akıllı yapıların havacılık ve uzay mühendisliğindeki bazı uygulamalarını araştırmaktadır. Çalışmada kullanılan akıllı yapılar, düz, sonlu kiriş ve plak geometrisindeki alüminyum yapılardan ve bunların yüzeylerine yapıştırılan PZT (Lead-Zirconate-Titanate) yamalardan oluşturulmuştur. Çalışmada kullanılan akıllı yapılar bir kenarı tutturulmuş diğer kenarları serbest olarak alınmıştır. Bu tezde, akıllı yapılatın özellikle titreşim kontrolüne yönelen teorik ve deneysel çalışmaları sunulmaktadır. Çalışmada yapısal modellemeler ANSYS® (sürüm 5.6) yazılımının kullanıldığı sonlu elemanlar tekniği ile yapılmıştır. Denetçi tasarım ve analizi esnasında sonlu elemanlar yaklaşımı ve deneysel system tanımlama teknikleri kullanılmıştır.Bu tezde öncelikle akıllı kiriş ve plakların yapısal modellemeleri yapılmıştır. Elde edilen modeller, akıllı elamanların boyut, yerleşim ve piezoelektrik uyan gerilimi gibi etkileri düşünülerek, akıllı yapıların statik ve dinamik davranışlarının detaylı analizlerinde kullanılmıştır. Çalışmanın daha sonraki aşamasında, akıllı yapıların ilk iki frekansından dolayı oluşan titreşimlerinin sönümlenmesinde kullanılacak olan PID ve R» denetçileri tasarımına yönelinmiş ve akıllı yapıların kapalı döngü karakteristikleri araştırılmıştır. Tasarlanan denetçilerin belirsizliklerin varlığında gürbüz performans özelliğine sahip olduğu gösterilmiştir.
Özet (Çeviri)
This thesis investigates some applications of smart structures in aerospace engineering. The smart structures considered are finite and flat aluminum beam-like and plate-like structures with surface bonded PZT (Lead-Zirconate-Titanate) patches. The smart structures are studied in cantilevered configuration. The thesis gives the theoretical and experimental studies conducted on the smart structures with particular attention given to the vibration control aspects. In the determination of the structural models of the smart structures, the finite element package program ANSYS® (v.5.6) is used. During the analysis and the design of the vibration controllers both finite element approach and the experimental system identification techniques are utilized. inThe thesis first determines the structural models of smart beam-like and plate-like structures. By using those models, the study extensively analyzes the static and dynamic behaviour of the smart structures by considering the effects of the smart elements like the size, placement and the actuation voltages of the PZT patches in detail. The study then proceeds to obtain the models of PID and H«, vibration controllers, which are intended to be used in the suppression of the vibrations of the smart structures due to their first two flexural modes. The closed-loop control characteristics of the smart structures are studied. It was shown that the designed controllers ensure robust performance of the system in the presence of uncertainties.
Benzer Tezler
- Antiferroelektrik seramiklerin yüksek enerji yoğunluğuna sahip kapasitör ve elektrokalorik uygulamalar için incelenmesi
Investigation of antiferroelectric ceramics for high energy density capacitor and electrocaloric applications
NAMIK KEMAL GÖZÜAÇIK
Doktora
Türkçe
2023
Metalurji MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDAT ALKOY
- Deprem etkisindeki yapılarda aktif ve pasif kontrol sistemlerinin uygulanması
Başlık çevirisi yok
BARIŞ SARI
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. A. NECMETTİN GÜNDÜZ
- Kristalografik dokuya sahip [Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]- [PbTiO3] piezoelektrik seramiklerin üretimi, karakterizasyonu ve enerji hasatı uygulamaları
Fabrication, characterization and energy harvesting application of crystalografic textured [Pb(Mg1/3Nb2/3)O3]- [PbTiO3] ceramics
AYŞE BERKSOY YAVUZ
Doktora
Türkçe
2018
Bilim ve TeknolojiGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. EBRU MENŞUR ALKOY
- Investigation of electrical properties of Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-Pb(Zr,Ti)O3 (PNN-PZT) ceramics and their device applications
Pb(Ni1/3Nb2/3)O3-Pb(Zr,Ti)O3 (PNN-PZT) seramiklerin elektriksel özelliklerinin incelenmesi ve cihaz uygulamaları
MEHMET GÜRKAN ÖZYAZICI
Yüksek Lisans
İngilizce
2018
Seramik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. EBRU MENŞUR ALKOY
- 0.70pmn-0.30pt esaslı piezoelektrik seramiklerin yapısal ve elektriksel özelliklerinin incelenmesi ve tonpilz tipi dönüştürücü uygulamaları
Investigation of the structural and electrical properties of 0.70pmn-0.30pt based piezoelectric ceramics and applications oftonpilz type transducer
AYKUT AYKAÇ
Yüksek Lisans
Türkçe
2023
Seramik MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMalzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SEDAT ALKOY