Analytický model kompozitního nosníku se SMART vrstvou
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
B
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Tato bakalářská práce se zabývá analytickým modelováním kompozitního nosníku se smart vrstvou. Konstrukce je odvozena z reálného piezoelektrického generátoru, kterým je vetknutý nosník, a na jeho spodní a vrchní část je připevněna vrstva piezoelektrického materiálu. V úvodní části bakalářské práce jsou shrnuty poznatky z oblasti energy harvestingu, kam se řadí i získávání elektrické energie z piezoelektrického generátoru. Následně jsou uvedeny a popsány některé piezoelektrické materiály. Analytické modelování je nejprve provedeno pro homogenní vetknutý nosník. Poté jsou odvozeny vztahy pro hledané charakteristiky u laminátové konstrukce, která již modelově odpovídá piezoelektrickému generátoru. Je zvolen jeden parametr, který se bude měnit a v rámci závislosti se budou měnit i hledané charakteristiky, což pro piezoelektrický generátor jsou přetvoření a průhyb.
This bachelor's thesis deals with analytical modelling of composite cantilever with smart layer. The structure is based on the real piezoelectric generator, which is a solid cantilever beam with a layer of piezoelectric material attached to its bottom and top. The first part of this bachelor's thesis summarizes the knowledge of the energy harvesting, the process under which harvesting of electric energy from the piezoelectric generator belongs. Some piezoelectric materials are mentioned and described afterwards. At first, analytical modelling is implemented on the homogeneous cantilever beam. Then, the relations for required characteristics are derived for laminate structure, which is structurally similar to the piezoelectric generator. One chosen parameter will be changeable. Due to the ties of relations, the required characteristics will change as well, which are for the piezoelectric generator strain and deflection.
This bachelor's thesis deals with analytical modelling of composite cantilever with smart layer. The structure is based on the real piezoelectric generator, which is a solid cantilever beam with a layer of piezoelectric material attached to its bottom and top. The first part of this bachelor's thesis summarizes the knowledge of the energy harvesting, the process under which harvesting of electric energy from the piezoelectric generator belongs. Some piezoelectric materials are mentioned and described afterwards. At first, analytical modelling is implemented on the homogeneous cantilever beam. Then, the relations for required characteristics are derived for laminate structure, which is structurally similar to the piezoelectric generator. One chosen parameter will be changeable. Due to the ties of relations, the required characteristics will change as well, which are for the piezoelectric generator strain and deflection.
Description
Keywords
Energy harvesting, přeměna energie z vibrací, piezoelektrický jev, piezoelektrické materiály, analytické modelování, vetknutý nosník, prostý ohyb, kompozitní nosník, laminátová teorie, matice tuhosti laminátu, napětí, přetvoření, průhyb, Energy harvesting, conversion of energy from vibration, piezoelectric effect, piezoelectric materials, analytical modelling, cantilever beam, simply beam bending, composite beam, laminate theory, laminate stiffness matrices, stress, strain, deflection
Citation
DOSTAL, V. Analytický model kompozitního nosníku se SMART vrstvou [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2018.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Základy strojního inženýrství
Comittee
Ing. Lubomír Junek, Ph.D. (předseda)
doc. Ing. Jana Horníková, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Jiří Burša, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Miroslav Suchánek, CSc. (člen)
Ing. Petr Marcián, Ph.D. (člen)
Ing. Lubomír Houfek, Ph.D. (člen)
Ing. Jaromír Kabeláč, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2018-06-12
Defence
Diplomant prezentoval běhen asi 13 minut svoji bakalářskou práci a následně odpověděl na všechny otázky oponenta i dalších členů komise:
K čemu se v technické praxi používá piezokeramika?
Co je kritérium pro velikost napětí v nosníku řešeného v práci?
Jakého mechanického jevu se využívá při generaci elektrické energie v práci uvedeného kompozitního nosníku?
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení