Integrace SMART materiálu do mechanické konstrukce
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 práce se zabývá modelováním piezoelektrického kompozitního materiálu pomocí MKP (metoda konečných prvků). Práce se dá rozdělit do tří částí. V první části je provedena rešeršní studie zaměřující se na možnosti využití piezoelektrických vrstev pro snímání mechanických veličin. Druhá část se zabývá homogenizací MFC (macro fibre composite) vrstvy. Materiálové a piezoelektrické charakteristiky jsou získány modelováním různých zátěžných stavů elementární strukturální buňky a následně jsou ověřeny srovnáním s experimentálními daty. Ve třetí části je prezentován návrh zařízení umožňujícího simulovat buzení rotoru rotující nevývahou. Jsou určena místa vhodná pro aplikaci MFC snímačů a pomocí MKP je modelována jejich odezva na buzení soustavy. Na závěr je vyhodnocena vhodnost použití MFC pro snímání vibrací na daném zařízení.
This diploma thesis deals with the modelling of the piezoelectric composite material using the finite element method. The thesis is divided into three parts. Research study is done in the first part. It focuses on the possibility of use of the piezoelectric layers as sensors. The second part concerns the homogenization of MFC (macro fiber composite). Material and piezoelectric parameters are obtained by modelling elementary structural cell under different loading conditions. Determined characteristics are verified with experimental data. The third part proposes the design of the experimental device, which allows the simulation of the rotor excitation by rotating unbalance. Excitation responses of MFCs placed in specific locations are calculated using FEA model of the device. The conclusion includes the description of the suitability to vibration measurement on the device.
This diploma thesis deals with the modelling of the piezoelectric composite material using the finite element method. The thesis is divided into three parts. Research study is done in the first part. It focuses on the possibility of use of the piezoelectric layers as sensors. The second part concerns the homogenization of MFC (macro fiber composite). Material and piezoelectric parameters are obtained by modelling elementary structural cell under different loading conditions. Determined characteristics are verified with experimental data. The third part proposes the design of the experimental device, which allows the simulation of the rotor excitation by rotating unbalance. Excitation responses of MFCs placed in specific locations are calculated using FEA model of the device. The conclusion includes the description of the suitability to vibration measurement on the device.
Description
Citation
BĚHAL, J. Integrace SMART materiálu do mechanické konstrukce [online]. Brno: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství. 2019.
Document type
Document version
Date of access to the full text
Language of document
cs
Study field
Inženýrská mechanika a biomechanika
Comittee
prof. Ing. Vladislav Laš, CSc. (předseda)
doc. Ing. Luboš Náhlík, Ph.D. (místopředseda)
prof. Ing. Jindřich Petruška, CSc. (člen)
prof. Ing. Přemysl Janíček, DrSc. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Florian, CSc. (člen)
prof. RNDr. Michal Kotoul, DrSc. (člen)
doc. Ing. Zdeněk Hadaš, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Tomáš Návrat, Ph.D. (člen)
doc. Ing. Vladimír Fuis, Ph.D. (člen)
Ing. David Zalaba (člen)
Ing. Michal Vajdák (člen)
Date of acceptance
2019-06-12
Defence
Student ve vymezeném čase prezentoval svoji závěrečnou práci. Poté byly předneseny posudky a zodpovězeny dotazy oponenta. Následně byly pokládány další otázky vztahující se k diplomové práci:
Jaká je nutná podmínka z hlediska symetrie, aby krystaly vykazovaly piezoelektrické vlastnosti?
Jak byste formuloval problém?
Lze amplituda redukovaného napětí použít pro mezní stav pružnosti?
Proč nepoužíváte jinou veličinu než redukované napětí? Jakou informaci ztrácíte použitím redukovaného napětí?
Jakou informaci by přineslo vykreslení prvního hlavního napětí?
Byl uvažován vliv gyroskopických účinků?
Máte představu, jaká je citlivost vrstvy v porovnání s tím, jaké přetvoření lze naměřit?
Po zodpovězení všech dotazů bylo vystoupení hodnoceno jako výborné.
Result of defence
práce byla úspěšně obhájena
Document licence
Standardní licenční smlouva - přístup k plnému textu bez omezení