کنترل ارتعاش ورق های نازک کوپل شده با پیزوالکتریک دایروی ناشی از یک منبع صوتی
چکیده
ورق ها در اغلب سیستم های مهندسی مثل صنایع اتمی، کشتی سازی، هواپیما سازی، هوافضا و ماشین های صنعتی از اجزاء مهم به شمار می روند و به همین دلیل کنترل ارتعاش آن ها حائز اهمیت است. کاربرد آن در صنایع اتوماتیک، هوافضا، صنعت دریایی و غیره بیشتر نمایان می شود. بوسیله کنترل ارتعاش سیستم، نویز و تنش های مکانیکی در سیستم کاهش یافته و از این طریق بسیاری از مشکلات دیگر نظیر خستگی، شکست سازه و اتلاف انرژی کاهش و در عوض کارایی و قابلیت اطمینان سیستم افزایش می یابد. کنترل ارتعاش فعال و مدل سازی سازه همراه با پیزوالکتریک نیز موضوع تعداد زیادی از مطالعات می باشد زیرا مواد پیزوالکتریک به طور گسترده ای در الکترونیک، اولتراسونیک، ساختار هوشمند و غیره با توجه به مزایای استفاده از این مواد و خصوصیاتشان یعنی دقت بالا، وزن کم و قابلیت تشخیص بالا استفاده می شوند. در این پایان نامه ابتدا به بررسی ارتعاش ورق های نازک دایروی با در نظر گرفتن تئوری کلاسیک ورق (cpt) و ورق های نازک کوپل شده با لایه پیزوالکتریک پرداخته و پاسخ های دقیق فرکانسی و شکل مود های ارتعاشی با در نظرگرفتن مسطح بودن ورق، رابطه تنش-کرنش هوک، رابطه کرنش-جابجایی خطی و ایزوتروپیک بودن آن محاسبه شده است. سپس به بررسی صوت و مفاهیم آن و ارتعاش اجباری ورق ها تحت تأثیر صوت دور میدان (صوت تخت یا صفحه ایی) پرداخته و در انتها با استفاده از روش های کنترلی فازی و lqr، به کنترل فعال ارتعاش سازه (ورق) پرداخته می شود. در تجزیه و تحلیل روابط پیزوالکتریک، پتانسیل الکتریکی با ارضای شرایط مرزی الکتریکی (مدار باز) و معادله الکتریسیته ماکسول به دست آورده شده است.