Optimization of power output in smart composite panel integrated with piezoelectric patches
Piezoelektrik yamalarla entegre edilmiş akıllı kompozit panelde güç çıktısının optimizasyonu
- Tez No: 843059
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ PEYMAN LAHE MOTLAGH
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Araştırma kapsamında, piezoelektrik yamalar ile entegre edilmiş kompozit paneller kullanılarak akıllı yapılardaki enerji üretimini keşfetmek için yenilikçi bir yaklaşım sunulmaktadır. Bu araştırma, simetrik olarak dengeli lamine kompozitlerin dinamikleri etrafında dönmekte ve Rayleigh-Ritz Yöntemi kullanılarak modal ve harmonik analiz yoluyla doğal frekans ve mod şekillerini incelemektedir. Piezoelektrik yamaların kinetik ve potansiyel enerji bileşenlerini yerel düzeyde hesaplamak için parçalı Heaviside fonksiyonları uygulanmıştır. Daha sonra, bu enerji bileşenleri ana kompozit plakanınkilerle birlikte hareket denklemlerine entegre edilmiştir. Piezoelektrik yamalar ile entegre edilmiş lamine kompozit malzemenin laminasyon parametreleri değiştirilirken zorlanmış titreşime maruz bırakılarak güç çıkışı optimize edilmiştir. Bulgular, laminasyon parametrelerinin güç çıkışı üzerindeki önemli etkisini vurgulamakta ve bunun değiştirilmesinin iyileştirmelere yol açabileceğini göstermektedir. Önerilen çerçeve, piezoelektrik yamalara sahip kompozit panellerin verimli tasarımı ve optimizasyonunda büyük bir potansiyele sahiptir ve enerji eldesinde fayda sağlar. Ayrıca, piezoelektrik elemanlar içeren diğer akıllı yapıların dinamiklerinin keşfedilmesine de olanak sağlamaktadır.
Özet (Çeviri)
This research introduces an innovative approach to explore energy generation in intelligent structures, employing composite panels integrated with piezoelectric patches. The investigation revolves around the dynamics of symmetry-balanced laminated composites, examining natural frequency and mode shapes through modal and harmonic analysis, utilizing the Rayleigh-Ritz Method. To compute the kinetic and potential energy components of the piezoelectric patches at a local level, piecewise Heaviside functions are applied. Subsequently, these energy components are integrated into the equations of motion alongside those of the host composite plate. By subjecting the laminated composite with piezoelectric patches to forced vibration while varying the lamination parameters, the power output is optimized. The findings highlight the significant influence of the lamination parameter on the power output, demonstrating that modifying it can lead to enhancements. The proposed framework holds great potential in the efficient design and optimization of composite panels with integrated piezoelectric patches, benefiting energy harvesting applications. Furthermore, it enables the exploration of the dynamics of other intelligent structures that incorporate piezoelectric elements.
Benzer Tezler
- Giyilebilir elektronik ve sağlık izleme için polivinilidenflorür esaslı sensörlerin geliştirilmesi
Development of polyvinylidenefluoride based sensors for wearable electronics and health monitoring
SEÇİL PEKER ADIGÜZEL
Doktora
Türkçe
2025
Polimer Bilim ve Teknolojisiİstanbul Üniversitesi-CerrahpaşaKimya Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. NEVRA ERCAN
- Yüksek hız uygulamaları için yüksek güç yoğunluklu yeni bir anahtarlamalı relüktans motorunun geliştirilmesi
Development of a new switched reluctance motor with high power density for high speed applicationns
YUSUF YAŞA
Doktora
Türkçe
2017
Mühendislik BilimleriYıldız Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. MUHAMMET GARİP
- Gemilerde artık ısı sistemlerinin optimum işletilmesi
Optimum operation of waste heat recovery systems
ERDAL GÜLLÜ
Yüksek Lisans
Türkçe
1998
Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiGemi İnşaatı ve Gemi Makineleri Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. OSMAN KAMİL SAĞ
- Input-output modeling for Ankara water supply system
Ankara su temini sistemi için girdi-çıktı modellemesi
MEHMET GÜRSOY
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
İnşaat MühendisliğiOrta Doğu Teknik Üniversitesiİnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. DOĞAN ALTINBİLEK
- Computer aided design of lumped and distributed broadband matching and filtering networks
Başlık çevirisi yok
ADNAN KÖKSAL
Yüksek Lisans
İngilizce
1987
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiOrta Doğu Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. NEVZAT YILDIRIM