جستجو . ورود به وبگاه    ۱۳۹۶/۷/۲۸  
 
 

کتابخانه ديجيتال
گزارشات حاصل از طرح هاي پژوهشي خاتمه يافته


مشخصات گزارش:

۸۹۰۰۱۱۴۹ شماره طرح:
كنترل فعال مقاوم ارتعاشات تيرهاي انعطاف پذير در سازه هاي هوشمند با بهره گيري از سنسورها و محركهاي پيزوالكتريك عنوان طرح:
حميدرضا كوفي گر مجري:
فني و مهندسي شاخه:
۸۹/۸/۱۵ تاريخ تصويب طرح:
۹۱/۷/۱۶ تاريخ پايان طرح:
۹۱/۷/۲۲ تاريخ انتشار:
توجه: براي دريافت اصل گزارشات لطفا از طريق با صندوق تماس حاصل نماييد. دانلود فايل گزارش:

چکيده:

در دهه گذشته استفاده از مواد هوشمند به طور گسترده رواج يافته است. تعدادي از مواد هوشمند عبارتند ‌‌از‌: آلياژهاي حافظه‌دار ، سيالات‌كنترل پذير مانند الكتر‌ورئولوژيكال ، مگنتورئولوژيكال و حسگرهاي فيبر نوري و پيزوالكتريك‌ها. اما از ميان مواد فوق پيزوالكتريك‌ها به علت انعطاف پذيري بالا، هزينه كم، وزن كم، تهيه آسان، استفاده در محدوده وسيع دمايي، اثر پسماند كم، اندازه گيري فركانس هاي پايين و خطي بودن رابطه بين تنش مكانيكي و پلاريزه شدن الكتريكي داراي كاربرد هاي فراواني هستند. اثر پيزوالكتريك در سال 1880 به وسيله پير و ژاك كوري كشف شد. خاصيت پيزوالكتريكي يكي از پديده هاي طبيعي است كه امكان تبديل يك نوع انرژي به نوع ديگر را ممكن‌ مي‌سازد. پيزوالكتريك‌ها موادي هستند كه هنگامي كه نيروي خارجي بر آنها وارد مي‌شود اتم‌هاي آن پلاريزه مي‌شوند و يك ميدان دو قطبي را بوجود مي آورند كه مي‌تواند باعث بوجود آمدن ولتاژ شود.

از كاربردهاي مهم پيزوالكتريك، استفاده از آن در كنترل فعال ارتعاشات مي باشد. كنترل فعال بدين معني است كه با بكارگيري راهبرد با هوش و انعطاف پذير مي‌توان به عملكرد مطلوب سيستم دست يافت. بدين ترتيب كه پاسخ سازه بوسيله حسگر اندازه‌گيري شده و پس از انجام بررسي‌هاي لازم توسط كنترلر، پيامهاي لازم به محرك ارسال مي‌شود كه در نهايت منجر به اعمال نيرو به جسم مي‌شود كه باعث كنترل رفتار حركتي آن مي‌شود. اين كاربرد پيزوالكتريك در صنايع مختلف نظير هوا فضا براي كنترل ارتعاشات بال هواپيما در حين پرواز حائز اهميت است.

حسگر‌هاي پيزوالكتريك وظيفه مانيتور كردن سازه و نمايش تغييرات تنش‌ها و كرنش‌ها را نيز انجام مي‌دهند. اطلاعات جمع آوري شده از حسگر‌ها به مركز كنترل منتقل مي‌شود و با انجام آناليز‌هاي لازم، وضعيت سازه هوشمند مشخص مي‌شود. به سازه اي كه توانايي تغيير در خود در اثر تغييرات محيطي را داشته باشد، سازه هوشمند يا فعال مي‌گويند. در واقع بدن انسان نوع بسيار پيشرفته‌اي از يك سازه هوشمند است. عمل ماهيچه‌ها رفتار هوشمندانه‌اي است كه ما در سازه‌هاي هوشمند به دنبال آن هستيم. سه جزء اصلي در يك سازه هوشمند حسگر، محرك و پردازنده است. شبكه‌هاي عصبي در بدن انسان كه نمونه ايده‌آل يك سازه فعال است، عمل حس كردن را انجام مي‌دهند. مغز انسان عمل پردازش اطلاعات ورودي و صدور فرمان را بر عهده دارد و ماهيچه‌ها به عنوان محرك‌ها عمل مي‌كنند. شكل (۱) مقايسه بدن انسان با يك سازه هوشمند را نشان مي‌دهد.

در اين طرح با ذكر مقدمه‌اي از مواد پيزوالكتريك، بررسي استاتيكي تيرهاي پيزوالكتريك باي‌مورف و يوني‌مورف در حالات حسگري و عملگري به شيوه‌اي تحليلي پرداخته مي شود. سپس تحليل ديناميكي تيرهاي پيزوالكتريك تحت نيروهاي هارمونيك انجام و نتايج حل تحليلي و نرم‌افزار ANSYS با يكديگر مقايسه مي‌گردند. در نهايت بررسي كنترل ارتعاشات تير با استفاده از تكه‌هاي پيزوالكتريك انجام گرديده و با تعيين موقعيت بهينه محرك،‌ راهبرد كنترلي مناسب به سازه هوشمند اعمال مي گردد. الگوريتم كنترلي نسبت به نامعينيهاي سيستم و سيگنالهاي اغتشاش مقاوم خواهد بود، از اينرو يك روش فعال مقاوم محسوب مي شود.


 
  جستجو در کتابخانه ديجيتال
نام مجري (نويسندگان):
عنوان گزارش:
چکيده و متن:
راهنماي جستجو
 
  ابزارهاي مشاهده
راهنمايي
دريافت فونت ها
تغيير رنگ هاي سايت
نسخه قابل چاپ اين صفحه
 
© تمام حقوق براي صندوق محفوظ است | صفحه اول | چاپ صفحه
آخرين بهنگام سازي اين صفحه: ۱۳۹۳/۱۱/۱ - ۱۶:۵۱