Geri Dön

Optimization of power output in smart composite panel integrated with piezoelectric patches

Piezoelektrik yamalarla entegre edilmiş akıllı kompozit panelde güç çıktısının optimizasyonu

  1. Tez No: 843059
  2. Yazar: MUSTAFA KEMAL ACAR
  3. Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ PEYMAN LAHE MOTLAGH
  4. Tez Türü: Yüksek Lisans
  5. Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
  6. Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
  7. Yıl: 2023
  8. Dil: İngilizce
  9. Üniversite: Gebze Teknik Üniversitesi
  10. Enstitü: Lisansüstü Eğitim Enstitüsü
  11. Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
  12. Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
  13. Sayfa Sayısı: 74

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

  1. 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

    Türkçe

    2017

    Mühendislik BilimleriYıldız Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    YRD. DOÇ. DR. MUHAMMET GARİP

  2. Gemilerde artık ısı sistemlerinin optimum işletilmesi

    Optimum operation of waste heat recovery systems

    ERDAL GÜLLÜ

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    1998

    Gemi Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Gemi İnşaat Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. OSMAN KAMİL SAĞ

  3. Akıllı şebekelerde güç kalitesinin optimizasyonu ve yenilenebilir enerji kaynakları ile entegrasyonu

    Optimization of power quality in smart grids and integration with renewable energy sources

    MUSTAFA YILMAZ

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKarabük Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    PROF. DR. MEHMET AKBABA

  4. Akıllı şebekelerde yük yönetimi ve yük tahmini

    Load forecasting and load management in smart grid

    MEHMET ŞEFİK ÜNEY

    Doktora

    Türkçe

    Türkçe

    2019

    Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKonya Teknik Üniversitesi

    Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DOÇ. DR. NURETTİN ÇETİNKAYA

  5. Elektrikli araçlar için kablosuz şarj sistemi tasarımı ve optimizasyonu

    Design and optimization of a wireless charging system for electric vehicles

    BAGER ÖZBEY

    Yüksek Lisans

    Türkçe

    Türkçe

    2020

    Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik Üniversitesi

    Elektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı

    DR. ÖĞR. ÜYESİ MURAT YILMAZ