Design of novel active constrained layer damping treatments
Yeni aktif kısıtlandırılmış katmanlı sönümleme sistemleri tasarımı
- Tez No: 902403
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ GÖKHAN O. ÖZGEN, DR. ÖĞR. ÜYESİ KUTLUK BİLGE ARIKAN
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Makine Mühendisliği, Mechanical Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Makine Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 431
Özet
Bir pasif kısıtlandırılmış katmanlı sönümleme sistemine eklenen oluklu yükseltici katmanın ve bir aktif kısıtlandırılmış katmanlı sönümleme sistemine ait piezoelektrik eyleyici katmanın pasif sönümleme performansını artırıcı etkilerini birleştirmek amacıyla yeni sönümleme sistemleri tasarlanmıştır. Yeni sönümleme sistemlerinde temel amaç hem viskoelastik katmanda hem de kayda değer bir iç sönümlemeye sahip nispeten sert bir viskoelastik malzemeden yapılmış oluklu yükseltici katmanda mevcut kesme deformasyonlarını artırmanın yanı sıra ilave bükülme ve uzatma deformasyonları yaratarak bu katmanlar tarafından sağlanan pasif sönümlemenin piezoelektrik harekete geçirme tarafından artırılmasıdır. Bütün yeni sönümleme sistemlerinin piezoelektrik eyleyiciler aktif değilken ve aktif hale getirildiklerindeki davranışlarını ve performanslarını araştırıp karşılaştırmak amacıyla piezoelektrik özelliğe sahip ANSYS Workbench'te statik yapısal analizler yapılmıştır ve böylece sonuçlar çok daha hızlı bir şekilde elde edilmiştir. Statik yapısal analizlerin sonuçlarıyla bir sönümleme sisteminin tüm bileşenlerinde statik olarak depolanan elastik gerinim enerjileri kullanılarak sönümleme sistemine ait pasif kayıp faktörlerinin tahmin edilmesi mümkündür. Ayrıca seçilmiş bir yeni sönümleme sisteminin dinamik davranışını ve performansını incelemek amacıyla piezoelektrik özelliğe sahip ANSYS Workbench'te bir harmonik analiz ile MATLAB'da komut dosyası olarak oluşturulan bir geribeslemeli kontrolcü arasında eşzamanlı simülasyon yapılabilmiştir. Geribeslemeli kontrolcü olarak orantılı kontrol seçilmiştir çünkü tasarlanan yeni sönümleme sistemlerinde piezoelektrik harekete geçirme temel olarak pasif sönümleme performansını artırmayı hedeflemektedir ve literatürde belirtildiği üzere bir aktif kısıtlandırılmış katmanlı sönümleme sisteminde piezoelektrik harekete geçirme orantılı kontrol uygulandığı zaman pasif sönümleme performansını artırmaktadır. Seçilmiş yeni sönümleme sisteminin piezoelektrik eyleyiciler aktif değilken gerçekleştirilen bir harmonik analizin sonuçlarından ve piezoelektrik eyleyiciler aktif hale getirilerek gerçekleştirilen bir eşzamanlı simülasyonun sonuçlarından tahmin edilen pasif kayıp faktörleri ile piezoelektrik eyleyiciler aktif değilken ve aktif hale getirilerek gerçekleştirilen statik yapısal analizlerin sonuçlarından tahmin edilen pasif kayıp faktörleri karşılaştırılmıştır. Statik analiz sonuçlarına göre, tasarlanmış hiçbir yeni sönümleme sistemi umut verici pasif sönümleme performansı göstermemektedir. Bununla birlikte, eşzamanlı simülasyon sonuçlarına göre, seçilmiş yeni sönümleme sisteminin gerçek pasif sönümleme performansının umut verici olduğu açığa çıkmıştır. Dolayısıyla, gerçek pasif sönümleme performanslarını araştırmak için tasarlanmış tüm yeni sönümleme sistemleri için eşzamanlı simülasyonlar yapılmalıdır.
Özet (Çeviri)
Novel damping treatments are designed to unite the passive damping performance enhancing effect of the slotted stand-off layer added to a passive constrained layer damping treatment and that of the piezoelectric actuator of an active constrained layer damping treatment. In the novel damping treatments, the main aim is to enhance through piezoelectric actuation the passive damping supplied by both the viscoelastic layer and the slotted stand-off layer made of a relatively stiff viscoelastic material with a considerable internal damping through not only enhanced shear deformations but also induced bending and extensional deformations in both layers. To investigate and compare the behavior and performance of all the designed novel damping treatments when the piezoelectric actuators are inactive and when activated, static structural analyses are conducted in ANSYS Workbench with piezoelectricity, so that results are obtained in a much faster way. With the static structural analyses results, it is possible to estimate the passive loss factors of the damping treatment system using the strain energies stored in the components of the damping treatment system statically. Additionally, co-simulation is achieved to be performed between harmonic analysis with piezoelectricity in ANSYS Workbench and feedback controller created as script in MATLAB to investigate the dynamic behavior and performance of a chosen novel damping treatment. Proportional control is selected as the feedback controller since piezoelectric actuation mainly aims at enhancing the passive damping performance in the designed novel damping treatments, and it is stated in the literature that passive damping performance of an active constrained layer damping treatment is enhanced by piezoelectric actuation when proportional control is implemented. Passive loss factors of the chosen novel damping treatment system estimated from harmonic analysis results when the piezoelectric actuators are inactive and from co-simulation results when the piezoelectric actuators are activated are compared with those estimated from static structural analyses results. According to static structural analyses results, none of the designed novel damping treatments display promising passive damping performances. Yet, according to co-simulation results, actual passive damping performance of the chosen novel damping treatment is revealed to be promising. Therefore, co-simulations should be performed for all the designed novel damping treatments to investigate their actual passive damping performances.
Benzer Tezler
- Kazanç kontrollü kuvvetlendiricilerde lineer olmama distorsiyonunu azaltmak üzere analog çarpma devresi yapılarında yeni değişiklikler
Başlık çevirisi yok
OĞUZHAN ÇİÇEKOĞLU
Doktora
Türkçe
1996
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiPROF.DR. HAKAN KUNTMAN
- A novel geometry parameterization, optimization and simulation of realistic AL2O3-based optical waveguide Y-branches
Gerçekçi AL2O3 tabanlı Y-dallı optik dalga kılavuzlarında yeni bir geometri parameterizasyonu, optimizasyonu ve simülasyonu
JIHAD AWAD
Yüksek Lisans
İngilizce
2019
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiEskişehir Teknik ÜniversitesiElektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. FERİDUN AY
- From media-based modulation to reconfigurable intelligent surfaces: Novel index modulation solutions
Ortam-tabanlı modülasyon'dan uyarlanabilir akıllı yüzeylere: Özgün indis modülasyon çözümleri
ZEHRA YİĞİT
Doktora
İngilizce
2022
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. ERTUĞRUL BAŞAR
PROF. DR. İBRAHİM ALTUNBAŞ
- Yeni bir BJT OTA tasarımı ve minimum distorsiyon şartının gerçeklenmesi
A New modification on BJT OTA structure for low distortion applications
ELİF CENGİZ
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiElektronik ve Haberleşme Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DOÇ. DR. SADRİ ÖZCAN