عنوان
طراحي و ساخت تكان‌دهنده پيزوالكتريك جهت تست ارتعاشي سازه‌ها و كاليبراسيون شتاب سنج‌ها
نويسنده اصلي
رشيدي، سلمان
محل تحصيل
اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان
رشته تحصيلي
مهندسي مكانيك
مقطع تحصيلي
كارشناسي ارشد
چكيده
در طول چند دهه گذشته، پژوهش‌هاي زيادي درجوامع تحقيقاتي صنعتي و دانشگاهي براي استفاده از مواد پيزوالكتريك به عنوان محرك انجام شده است. اين محرك‌ها مي‌توانند تا حد زيادي بر معايب مرتبط با محرك‌هاي سنتي مرسوم غلبه كنند. مواد پيزوالكتريك داراي خاصيت كوپلينگ مستقيم هستند، يعني مي‌توانند يك جريان الكتريكي را به تغيير شكل مكانيكي تبديل كنند و بالعكس. در اين پايان‌نامه سراميك‌هاي پيزوالكتريك به عنوان محرك در ساخت تكان‌دهنده به كار گرفته شدند. هدف اصلي اين پايان‌نامه طراحي و ساخت يك تكان‌دهنده پيزوالكتريك به عنوان جايگزيني براي تكان‌دهنده‌هاي الكتروديناميكي در برخي از تستهاي ارتعاشي و كاليبراسيون شتاب‌سنج‌‌ها است. تكان‌دهنده‌هاي پيزوالكتريك مي‌توانند تداخل الكترومغناطيسي كه در تكان‌دهنده‌هاي الكتروديناميكي وجود دارد را حذف و چگالي توان مبدل را افزايش دهند. در آزمايشگاه‌هاي تحقيقاتي از تكان‌دهنده‌ها با محرك پيزوالكتريك اغلب براي انجام تستهاي ارتعاشي و آزمايش‌هاي خستگي فركانس بالا استفاده مي‌شود. با وجود گسترش كاربرد مواد پيزوالكتريك در سيستم‌هاي محرك و ارتعاشي، بخش عمده‌اي از پژوهش‌هاي پيشين بر توسعه مواد، مدل‌سازي رفتاري مواد پيزوالكتريك يا كاربرد آن‌ها در مقياس‌هاي كوچك متمركز بوده‌اند. برخلاف بسياري از پژوهش‌هاي قبلي كه از محرك‌هاي پيزوالكتريك تجاري به‌عنوان يك جزء آماده استفاده كرده‌اند، در اين پژوهش، پس از طراحي و انتخاب مواد مناسب براي قسمت‌هاي مختلف تكان‌دهنده، مدل سه‌بعدي تكان‌دهنده تهيه و تحليل مودال و پاسخ فركانسي آن با استفاده از روش اجزاي محدود در نرم افزار انسيس انجام شد. با توجه به احتمال حضور فركانس‌هاي تشديد در بازه كاري تكان‌دهنده، تحليل ديناميكي سيستم به منظور پيش‌بيني رفتار ارتعاشي و جلوگيري از تشديد‌هاي ناخواسته صورت گرفت. پس از ساخت قطعات و مونتاژ دستگاه، به‌منظور اعتبارسنجي مدل عددي استفاده شده و تحليل اجزاي محدود، آزمون‌هاي تجربي تكان‌دهنده انجام شد و با استفاده از سنسورهاي شتاب‌سنج و دستگاه تحليل و جمع‌آوري داده، مقادير جابجايي و سرعت ناحيه تست درب تكان‌دهنده اندازه‌گيري شد. نتايج حاصل از مقايسه داده‌هاي تجربي و شبيه‌سازي نشان‌دهنده تطابق قابل قبول مدل اجزاي محدود و آزمون‌هاي تجربي تكان‌دهنده است.
شماره ركورد
237780
گرايش رشته تحصيلي
ساخت و توليد
دانشكده
مهندسي مكانيك
دانشگاه
دانشگاه صنعتي اصفهان