Skip to main content
SUPERVISOR
Hamidreza Mirdamadi,Hassan Nahvi,Mostafa Ghayour
سیدحمیدرضا میردامادی (استاد مشاور) حسن نحوی (استاد راهنما) مصطفی غیور (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mazaher Gholami
مظاهر غلامی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مکانیک
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392
Vibration is a part of our environment and daily life. In many cases vibration is useful and needed for purposes, such as energy harvesting. Nevertheless, vibrations are often undesirable and have to be suppressed or reduced, as they may be harmful to structures by generating damages or compromise the comfort of users through noise generation of mechanical wave transmission to the body. Vibration control and isolation is an exciting field in the research community and raises challenging issues in industrial applications. This topic involves multidisciplinary approaches and multi-physic coupling, from mechanical to thermal, and possibly through electrical or magnetic fields. The basic idea being the dissipation of the mechanical energy into heat or preventing mechanical energy from entering into the structures. Two strategies are typically used for limiting vibrations. The mechanical energy may be directly dissipated into heat through the use of viscoelastic layers or the use of additional stiffeners can prevent energy from entering to the system, but the performance of such approaches is limited, especially in the case of low-frequency vibrations. In order to dispose efficient systems, the second method consists of using intermediate energy conversion media, such as electromagnets or piezoelectric actuators. When using multi-physic coupling, mechanical energy is first transferred into another form (electrical, magnetic…) before being dissipated. Energy conversion systems may also be used to ensure that the input force spectrum does not overlap to frequency response function of the structure to ensure that no energy goes into the device. To limit the vibrations of a system, many methods have been proposed such as passive control schemes, semi-passive techniques, active control schemes, etc. Active vibration reduction of structures is one of the most important challenges that many researchers have paid attention to it in recent years. Active vibration control is one of the techniques that is used for decaying structural vibration. Many materials, such as piezoelectric materials, shape memory alloys, electrostrictive materials, etc, can be used for suppressing vibrations. The application of piezoelectric materials have become popular because of low weight, high strength, high stiffness, high frequency response, and easy implementation. In this study, the active vibration control of FG-annular plate using piezoelectric sensors and actuators are analyzed. The boundary condition of an annular plate in the inner and outer edges is simply-supported and the piezoelectric patches are attached to its surface locally. Firstly, the continuous model of system is derived by using terms of energy, virtual works and Hamilton's principle. Then, the Rayleigh-Ritz method is used to derive the dynamic model of an annular plate and piezoelectric sensors and actuators based on First-order Shear Deformation Theory (FSDT). In the next step, the major goal is to find the optimal location of piezoelectric sensors and actuators on the annular plate. The optimization procedure is designed based on desired controllability and observability of each contributed and undesired mode. Further, to limit spillover reduction, the residual modes are regarded. The optimization variable is positions of piezoelectric patches. Particles swarm algorithm is utilized to evaluate the optimal configurations. For active vibration control, a Negative Velocity Feedback (NVF) control algorithm is used. Finally, the arbitrary locations of patches, the optimum locations of patches, patches sizes and their number, and applied mechanical load are discussed. Keywords: Active vibration control, FSDT, Rayleigh- Ritz method, NVF .
کنترل ارتعاشات یک سازه موضوع مهم در مهندسی محسوب می شود که کاربرد آن در صنایع اتوماتیک، هوافضا، صنعت دریایی و ... بیشتر نمایان است. اساس کنترل ارتعاشات بر پایه ی کاهش یا تغییر ارتعاش یک سیستم است که بر همین اساس نویز و تنش های مکانیکی در سیستم کاهش یافته و در عوض کارایی و قابلیت اطمینان سیستم افزایش می یابد. در سال‌های اخیر با توجه به امکان استفاده از مواد پیزوالکتریک در عرصه های مختلف مانند کنترل تغییر شکل، میرایی ارتعاشات و صدا و تشخیص عیب های سازه‌ها، این مواد مورد توجهبسیاری از محققین و دانشمندان قرار گرفته اند. در این پایان نامه، کنترل فعال ارتعاشات ورق دایره ای سوراخ دار ساخته‌شده از مواد با عملکرد درجه‌بندی‌شده با استفاده از مبدل های پیزوالکتریک مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. جنس ورق از نوع مواد با عملکرد درجه بندی شده می باشد که در لبه ی داخلی و خارجی دارای تکیه گاه ساده است و وصله ی پیزوالکتریک بر روی سطح بالایی و پایینی آن چسبانده شده اند. ابتدا با استفاده از نظریه ی مرتبه اول برشی و جملات انرژی، فرم پیوسته ای از معادلات ورق با استفاده از اصل همیلتون ارائه می شود. همچنین از روش ریلی-ریتز برای گسسته سازی این شکل معادلات پیوسته استفاده شده است. در گام بعدی، هدف پیدا کردن مکان بهینه وصله ها برای کنترل ارتعاشات می باشد که با استفاده از درجه کنترل پذیری و مشاهده پذیری سازه و همچنین در نظر گرفتن مودهای باقی مانده برای کاهش اثرات خارجی انجام می گیرد. برای بهینه سازی نیز از الگوریتم ازدحام ذرات استفاده می شود. همچنین برای کنترل فعال پاسخ دینامیکی سیستم از کنترل کننده پس‌خورد منفی سرعت که افزایش میرایی سیستم را در پی خواهد داشت، استفاده می شود. درنهایت تأثیر کنترل کننده، مکان اختیاری وصله ها، مکان بهینه وصله ها، اندازه وصله ها، تعداد وصله ها و نیروی مکانیکی خارجی وارده بر سطح سیستم مورد بحث و بررسی قرار می گیرد. کلمات کلیدی: کنترل فعال ارتعاشات، نظریه ی مرتبه اول برشی، روش ریلی-ریتز، الگوریتم ازدحام ذرات، کنترل کننده پس‌خورد منفی سرعت

ارتقاء امنیت وب با وف بومی