Návrh testovacího přípravku piezoelektrických vlastností PVDF vrstvy
Loading...
Date
Authors
ORCID
Advisor
Referee
Mark
A
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract
Diplomová práca sa zaoberá návrhom prípravku, zvolením a overením vhodnej metódy pre porovnanie piezoelektrických vlastností testovaných vzoriek PVDF. V úvode práce je základný prehľad teórie dôležitý k porozumeniu danej problematike a rôzne odvetvia využitia PVDF v oblasti energy harvestingu. Súčasťou prípravku je jednomorfný piezoelektrický nosník s hmotou, ktorého vlastnosti popisujú tri modely: model s N stupňami voľnosti redukovaný na jeden stupeň voľnosti (NDOF), model s jedným stupňom voľnosti (SDOF), oba vytvorené v prostredí Matlab a model pre overenie výsledkov v MKP programe ANSYS Workbench. Napäťová odozva modelov je vzájomne porovnaná v čase a vo frekvenčnom spektre. Pre dve rôzne vzorky PVDF je pomocou testovacieho prípravku nameraná skutočná napäťová odozva na harmonické budenie a pomocou modelov NDOF a SDOF sú stanovené piezoelektrické vlastnosti jednej z nich.
The diploma thesis deals with a design of a tester device, a selection and verification of a suitable method for comparing the piezoelectric properties of tested PVDF samples. In the introduction, a basic overview of the theory is important to understand the issue and the various branches of use of PVDF in the field of energy harvesting. The tester device includes a unimorph piezoelectric cantilever beam with tip mass, whose properties are described by three models: a model with N degrees of freedom reduced to one degree of freedom (NDOF), a single degree of freedom model (SDOF), both created in Matlab and a model for verifying results in FEM ANSYS Workbench program. The voltage time response and the voltage frequency response of the models is compared with each other. For two different PVDF samples, the voltage response to harmonic excitation is measured using a tester device, and the piezoelectric properties of one of them are determined using the NDOF and SDOF models.
The diploma thesis deals with a design of a tester device, a selection and verification of a suitable method for comparing the piezoelectric properties of tested PVDF samples. In the introduction, a basic overview of the theory is important to understand the issue and the various branches of use of PVDF in the field of energy harvesting. The tester device includes a unimorph piezoelectric cantilever beam with tip mass, whose properties are described by three models: a model with N degrees of freedom reduced to one degree of freedom (NDOF), a single degree of freedom model (SDOF), both created in Matlab and a model for verifying results in FEM ANSYS Workbench program. The voltage time response and the voltage frequency response of the models is compared with each other. For two different PVDF samples, the voltage response to harmonic excitation is measured using a tester device, and the piezoelectric properties of one of them are determined using the NDOF and SDOF models.
Description
Keywords
piezoelektrická konštanta, piezoelektrické vlastnosti, člen elektromechanickej premeny, energy harvesting, PVDF, mód 31, nosník, odozva, metóda konečných prvkov, redukcia stupňov voľnosti, Matlab, ANSYS Workbench, piezoelectric constant, piezoelectric properties, electromechanical coupling, energy harvesting, PVDF, mode 31, cantilever beam, response, finite element method, reduction of degrees of freedom, Matlab, ANSYS Workbench
Citation
SIJKOVÁ, S. Návrh testovacího přípravku piezoelektrických vlastností PVDF vrstvy [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2020.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
sk
Study field
Mechatronika
Comittee
RNDr. Vladimír Opluštil (předseda)
doc. Ing. Robert Grepl, Ph.D. (místopředseda)
prof. RNDr. Ing. Tomáš Březina, CSc. (člen)
Ing. Dalibor Červinka, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Jiří Krejsa, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Peter Kriššák, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Radoslav Cipín, Ph.D. (člen)
Ing. Josef Ferda (člen)
mjr. Ing. Václav Křivánek, Ph.D. (člen)
Date of acceptance
2020-07-21
Defence
Student v prezentaci představil svou práci. Po přečtení posudku vedoucího práce a posudku oponenta práce studentka odpovídala na jednu otázku položenou oponentem. Tuto otázku zodpověděla bez zaváhání. Dále odpovídala na otázky položené jednotlivými členy komise, směřující např. na mechanizmus vzniku napětí na PVDF vrstvě, dále pak na vliv lepidla na PVDF vrstvu. Dále na způsob měření rychlosti pohybu zkušebního vzorku. Celé její vystoupení včetně odpovědí na položené otázky hodnotila komise jako výborné.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení