Geri Dön

Piezoelectric ceramics and their applications in smart aerospace structures

Piezoelektrik seramikler ve akıllı uzay yapılarındaki uygulamaları

  1. Tez No: 119520
  2. Yazar: TARKAN ÇALIŞKAN
  3. Danışmanlar: PROF. DR. YAVUZ YAMAN
  4. Tez Türü: Doktora
  5. Konular: Havacılık Mühendisliği, Aeronautical Engineering
  6. 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
  7. Yıl: 2002
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Havacılık Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. 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

  1. 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

    Türkçe

    2023

    Metalurji MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEDAT ALKOY

  2. Deprem etkisindeki yapılarda aktif ve pasif kontrol sistemlerinin uygulanması

    Başlık çevirisi yok

    BARIŞ SARI

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. A. NECMETTİN GÜNDÜZ

  3. 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

    Türkçe

    2018

    Bilim ve TeknolojiGebze Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. EBRU MENŞUR ALKOY

  4. 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

    İngilizce

    2018

    Seramik MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. EBRU MENŞUR ALKOY

  5. 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

    Türkçe

    2023

    Seramik MühendisliğiGebze Teknik Üniversitesi

    Malzeme Bilimi ve Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. SEDAT ALKOY