Vibration analysis and shape control of beam with piezoelectric patches
Piezoelektrik yamalı bir kirişin titreşim analizi ve şekil kontrolü
- Tez No: 323998
- Danışmanlar: PROF. DR. METİN ORHAN KAYA
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Uçak Mühendisliği, Aircraft Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2011
- Dil: İngilizce
- Üniversite: İstanbul Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Uçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 113
Özet
Günümüzde kullanım alanları oldukça genişleyen piezoelektrik malzemeler, araştırma ve geliştirme için uygun konu olarak algılayıcı, kumanda elemanı ve akıllı yapıların kullanımında sıklıkla karşımıza çıkmaktadırlar. Piezoelektrik malzemeler elektriksel alana maruz kaldıklarında boyutlarında değişiklikler olmakta ve tersi durumda boyutsal şekil değişikliklere zorlandıklarında da elektrik sinyalleri üretmektedirler. Mekanik gerilmeye maruz kaldıklarında elektrik alan oluşturan piezoelektrik malzemeler, yüksek elastisite modülleri sayesinde ana yapının katılık ve kütle matrislerine ihmal edilebilir boyutta bir artış sağladığından ana yapıda çok sayıda kullanılıp titreşim ve şekil kontrolünün sağlanması işlevini görmektedirler. Yan sistemlerin desteğini almaksızın sağladıkları bu özellikleri ile piezoelektrik malzemeler havacılık ve uzay sanayinde aktif titreşim kontrolünde yaygın olarak tercih edilmektedirler. Bu çalışmada, piezoelektrik yamalı bir kirişin farklı sınır koşulları ve farklı yükler altında titreşim analizinin yapılması amaçlanmaktadır. Buna bağlı, piezoelektik yamalı bir kirişin Euler-Bernoulli Kiriş Teorisi ve Timoshenko Kiriş Teorisi göz önünde bulundurularak şekil fonksiyonu ve şekil kontrol analizleri yapılmıştır. Farklı sınır koşulları için kiriş davranışının inceleneceği teorik çalışmada, piezoelektrik yama yer değişimi etkisi ve farklı voltaj uygulamlarının sonuçları araştırılmıştır. Piezoelektrik yama içeren, farklı sınır koşullarına maruz kalmış bir kirişin hareket denklemleri çıkartılmış ve doğal frekans hesapları yapılmıştır. Teorinin literatür çalışmaları ile doğrulanmasının amaçlandığı bu çalışma ile ülkemizde piezoelektrik malzeme teknolojisinin geliştirilmesi; bu sayede bilim ve mühendislik alanlarında kullanımının daha da yaygın hale gelmesi sağlanacaktır.
Özet (Çeviri)
Piezoelectric materials have been affirmative subjects to be investigated and very popular in engineering applications in the latest researches. Piezoelectric structures are commonly less rigid, so they are more sensitive to enormous vibration problems and that is why they are increasingly needed for aerospace applications, likewise they provide new important capabilities in military and civilian aerospace applications. In particular, there are plenteous studies, which are aimed to estimate to control the vibration characteristics of structures with piezoelectrics. In this thesis, first of all, shape analysis and control of a beam with piezoelectric patches are examined with considering both Euler Bernoulli Beam Theory (EBT) and Timoshenko Beam Theory (TBT). In the determination of structural models, all solutions are performed analytically to a beam subjected to different boundary conditions. Moreover, the effects of not only different voltage but also piezoelectric patch position on frequency and on shape functions of beam are interrogated. With a view to control the shape of beam in a good manner and obtaining better results, the errors are minimized. Furthermore, how the piezoelectric patches can impose the shape of a beam is shown by the obtained solutions. In addition to all, equations of motion and natural frequencies of beams with piezoelectric patches are achieved by means of Euler Bernoulli Beam Theory (EBT).
Benzer Tezler
- Piezoelektrik yamalı katmanlı kompozit bir kirişin titreşim analizi ve kontrolü
Vibration analysis and control of a laminated composite beam with piezoelectric patches
HAFİZE EBRU SEVGİ
Yüksek Lisans
Türkçe
2009
Uçak Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiUçak ve Uzay Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. METİN ORHAN KAYA
- Akıllı çubuk titreşimlerinin piezoelektrik eyleyiciler ile aktif kontrolü
Active control of smart beam vibrations with piezoelectric actuators
DENİZ SOFU
Yüksek Lisans
Türkçe
2017
Makine MühendisliğiYıldız Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SEMİH SEZER
- Piezoelektrik yamalı akıllı partikül takviyeli metal matrisli kompozitlerin serbest titreşim analizi ve aktif titreşim kontrolü
Free vibration analysis and active vibration control of piezoelectric patched smart particle reinforced metal matrix composites
VAHDET MESUT ABACI
Yüksek Lisans
Türkçe
2018
Makine MühendisliğiErciyes ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. RECEP EKİCİ
- Esnek sistemlerde aktif titreşim kontrolü
Active vibration control of flexible systems
ARZUMAN CAN KUTLUCAN
Yüksek Lisans
Türkçe
2019
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiKontrol ve Otomasyon Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. AFİFE LEYLA GÖREN SÜMER
- Elastik bir kirişin piezoelektrik eyleyiciyle titreşim kontrolü
Vibration control of an elastic beam using piezoelectric actuator
MUHARREM EKREM
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
Makine MühendisliğiGebze Teknik ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. SELİM SİVRİOĞLU