Hardening nonlinear stiffness behaviour of piezoelectric materials with passive nonlinear P-N junction capacitance shunt circuits
Pasif doğrusal olmayan P-N jonksiyon kapasitanslı şönt devrelerle piezoelektrik materyallerin doğrusal olmayan sertleşen direngenliği
- Tez No: 695293
- Danışmanlar: DOÇ. DR. MEHMET BÜLENT ÖZER
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2021
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 157
Özet
Piezoelektrik materyaller elektromekanik enerji çevirgeçleridir. Elektriksel olarak enerjilendirildiklerinde aktif olarak olarak kullanılabildikleri gibi pasif şönt devreye bağlandıklarında pasif olarak faydalanılabilirler. Bu sebeple, bu materyaller çeşitli titreşim sönümleme ve enerji hasatı uygulamalarında kullanılabilmektedirler. Bu tezde sertleşen direngenlik elde edecek pasif doğrusal olmayan piezoelektrik titreşim izolasyonunda veya enerji hasatı uygulamalarında kullanılmak üzere pasif elektriksel komponent çalışılmıştır. Piezoelektrik malzemeler aktif ve pasif olarak kullanılabildikleri için üzerine çalışılan bu elektriksel kavramsal pasif olmasına karşın aktif izolasyon tekniklerinin kullanılabilmesine de olanak sağlamaktadır. Pasif doğrusal olmayan komponent P-N jonksiyonun doğasında olan sertleşen kapasitör özelliğinden elde edilmektedir. Tezin ilk adımında, bu kapasitörün etkisiyle serleşen direngenlik özelliğinin elde edilebilirliği konseptsel olarak gösterilmiştir. Sonraki adımda zaman ve frekans alanında bu etkinin sonuçları tek serbestlik dereceli piezoelektrik yaması için irdelenmiştir. Akabinde bu çalışma piezo entegreli saplama çubuk için genişletilmiş ve denklemler türetilmiştir. Denklemlerden alınan sonuçların sayısal benzetim ve test sonuçlarıyla uyumlu olduğu gözlenmiştir.
Özet (Çeviri)
Piezoelectric materials are electromechanical energy transducers. They can be utilized actively when energized electrically or passively when connected to a passive shunt circuit. Due to this, they have been suggested for several vibrations suppression and energy harvesting applications. In this thesis, a novel way to attain passive hardening stiffness was suggested by introducing an electrical component for passive nonlinear piezoelectric vibration isolation or energy harvesting. Since piezoelectric materials can be used actively or passively, the introduced component allows it to use of active and passive vibration isolation techniques at the same time. A passive nonlinear component was suggested to be hardening capacitor attained by P-N junction. For the first step of this thesis, conceptual proof that hardening capacitor provides hardening stiffness is demonstrated. The hardening effect in frequency and time domain for single degree of freedom is then studied as the next step. Then the study is extended to piezo attached cantilever beam case. Equations for the beam structure are derived, and they are validated with numerical solutions and tests. It is shown that the test and the numerical simulation results are in agreement with the analytical solutions.
Benzer Tezler
- Dış merkez çaprazlı çelik çerçevelerin doğrusal olmayan davranışlarının farklı bağ kirişi teşkilleri için incelenmesi
Investigation of nonlinear behaviour of eccentrically braced frames with different link configuration
ABDURRAHMAN KAYGUSUZ
Yüksek Lisans
Türkçe
2015
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. CÜNEYT VATANSEVER
- Nonlinear viscoelastic material modeling using nested linkage mechanisms
İçiçe konumlandırılmış çubuk mekanizmaları ile lineer olmayan viskoelastik malzeme modellemesi
MUSTAFA UMUT ÖZCAN
Doktora
İngilizce
2022
Makine MühendisliğiBoğaziçi ÜniversitesiMakine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. ÇETİN YILMAZ
PROF. FAZIL ÖNDER SÖNMEZ
- Betonarme çerçeve sistemlerin lineer olmayan hesabı ve dolgu duvarların modellenmesi
Non-linear analysis of reinforced concrete frame systems and modelling of masonry infill walls
ONUR ÖKTEM
Yüksek Lisans
Türkçe
2003
İnşaat Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiYapı Analizi ve Boyutlandırma Bilim Dalı
PROF. DR. SUMRU PALA
- Dynamic response of RC chimney under seismic excitations
Sismik uyarmalar altindaki RC bacalarin dinamik tepkisi
AMMAR ALESMAIL
Yüksek Lisans
İngilizce
2022
Deprem Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiDeprem Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Prof. Dr. ABDUL HAYIR
- Yatay yükler etkisindeki dolgulu betonarme düzlem çerçevelerin malzeme bakımından non-lineer analizi
Analysis of infilled planar RC frames in termes of nonlinearity material under lateral loads
MUHİDDİN BAĞCI
Doktora
Türkçe
2003
İnşaat MühendisliğiBalıkesir Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ŞERİF SAYLAN