Поиск

Полнотекстовый поиск:
Где искать:
везде
только в названии
только в тексте
Выводить:
описание
слова в тексте
только заголовок

Рекомендуем ознакомиться

'Документ'
экспертной комиссии государственной экологической экспертизы по материалам ТЭО (проект) на строительство полигона захоронения промышленных отходов, о...полностью>>
'Доклад'
Публичный доклад о работе ГБОУ СПО ЛО "Кингисеппский колледж технологии и сервиса" в 2010 году содержит информацию о тенденциях развития уче...полностью>>
'Пояснительная записка'
Основной целью преподавания предмета «Технология» является подготовка учащихся к самостоятельной трудовой жизни, творческое развитие личности и социа...полностью>>

Как известно, методы неразрушающего контроля, основанные на акустическом зондировании, могут использоваться для мониторинга состояния разнообразных объектов

Главная > Документ
Сохрани ссылку в одной из сетей:

НЕКОТОРЫЕ ПРИМЕРЫ КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ СИСТЕМ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ДАТЧИКОВ И ОБЪЕКТОВ КОНТРОЛЯ С ВЯЗКОУПРУГИМИ СВОЙСТВАМИ

Наседкин А.В.

Ростов-на-Дону, Россия

Как известно, методы неразрушающего контроля, основанные на акустическом зондировании, могут использоваться для мониторинга состояния разнообразных объектов. Так, большинство строительных конструкций могут рассматриваться как упругие или вязкоупругие материалы, и за их состоянием можно следить по изменениям возбуждаемых акустических полей и их интегральных характеристик. Для возбуждения и измерения акустических полей привлекательно использование пьезоэлектрических преобразователей.

В работе строятся математические модели систем, состоящих из пьезоэлектрических сенсоров, актюаторов и вязкоупругих конструкций. Вначале даются постановки задач пьезоэлектричества и приводится полная конечно-элементная формулировка для расчета пьезоэлектрических устройств с учетом их демпфирующих свойств. Особенностью рассматриваемых моделей является оригинальный обобщенный учет демпфирования по Рэлею, принятый в конечно-элементном пакете ACELAN. Далее строится конечно-элементная модель, описывающая поведение вязкоупругих конструкций. Затем обсуждаются составные модели пьезоэлектрических и вязкоупругих конструкций, причем особо выделяется случай установившихся колебаний.

Приводится ряд примеров расчетов по определению модулей и состояния вязкоупругих материалов, исходя из данных по мониторингу импедансных характеристик, измеряемых пьезодатчиками.

В качестве первого примера рассматривается плоская задача об определении упругих модулей и коэффициентов затухания для вязкоупругого тела, задаваемого моделью Фойхта. Вязкоупругое тело представляет собой консольную балку. Для возбуждения изгибных колебаний балки и определения параметров колебаний используются два пьезоэлектрических биморфных элемента, один – в качестве актюатора, второй – в качестве сенсора. Продемонстрировано, что по графику электрического импеданса можно судить о резонансной частоте системы. При этом сенсор является дополнительным средством регистрации колебаний, что показано при анализе наведенного электрического потенциала на сенсоре. На основе этого анализа была сформулирована стратегия по определению модуля Юнга и добротности балки с использованием оптимизационных расчетов по МКЭ.

Во втором примере рассматривается бетонная колонна с круглым поперечным сечением, усиленная в центре стальным цилиндрическим стержнем и пьезопреобразователем в виде шайбы. Для материала колонны принимается модель Фойхта с теми же физическими константами, что и в первом примере для балки. Показано, что пьезопреобразователь позволяет проводить мониторинг нагруженности колонны. Например, преобразователь способен регистрировать резонансные частоты колонны, которые различаются для ненагруженной колонны и для предварительно сжатой.

В качестве последнего примера рассмотрена вязкоупругая пластина с трещиной, моделируемая по обобщенной модели Максвелла. При нестационарном деформировании пластины импульсной нагрузкой, регистрируя отраженное от трещины поле, можно определить наличие и характеристики трещины.

Таким образом, по предложенным методикам можно эффективно определять механические свойства контролируемых конструкций, что позволяет организовывать мониторинг и анализ их состояния.

Работа выполнена при частичной поддержке Российского фонда фундаментальных исследований.



Скачать документ

Похожие документы:

  1. Магистральный нефтепроводный транспорт термины и определения рд-01. 120. 00-ктн-228-06 предисловие

    Документ
    Руководящий документ «Магистральный нефтепроводный транспорт. Термины и определения» является основополагающим документом системы отраслевой стандартизации ОАО «АК «Транснефть».
  2. Справка о Перечне технологических платформ, предлагаемых для утверждения Правительственной комиссией по высоким технологиям и инновациям Медицинские и био- технологии

    Документ
    Аграрный сектор (биологические препараты для стимуляции роста и защиты растений, компоненты кормов, ферменты, аминокислоты, ветеринарные препараты и др.
  3. Приведенные здесь разработки могут быть использованы в различных отраслях техники, производства, в социальной сфере

    Документ
    Настоящий Отчет о деятельности Российской академии наук в 2003 году представляет собой перечень основных законченных в отчетном году исследований и разработок, выполненных научными организациями Академии.
  4. Приведенные здесь разработки готовы к практическому применению, могут быть использованы в различных отраслях техники, производства, в социальной сфере

    Документ
    Настоящий Отчет о деятельности Российской академии наук в 2001 году представляет собой перечень основных законченных в отчетном году исследований и разработок, выполненных научными учреждениями Академии.
  5. Сборник тем научных работ для участников научно-образовательного соревнования

    Документ
    В этом сборнике рассказано о факультетах и специальностях МГТУ им. Н.Э.Баумана, показаны научные интересы кафедр, основные темы и направления исследования, собраны методические и организационные материалы, разработанные за последние

Другие похожие документы..