Prediktering av tÃ¤ndpuls med hjÃ¤lp av finita elementmetoden

More documents

Recommendations

Info

2.2.3 Övriga viktiga punkter För transienta piezoelektriska analyser måste följande Newmark-parametrar för tidsintegrationen specificeras: Alpha=0.25; Delta=0.5; Theta=0.5 För att lösa transienta piezoelektriska simuleringar finns följande två lösningsmetoder att tillgå i Ansys. Den första metoden är ”the sparse matrix solver (SPARSE)”, vilket även är standardlösaren. Den andra lösningsmetoden är ”Jacobi Conjugate Gradient solver (JCG)”, som kan få konvergensproblem vid illa konditionerade randvillkor, [4]. 16
3 Praktisk provning Ett relativt enkelt sätt att undersöka vilken spänning en piezoelektrisk keram genererar när den belastas är med ett så kallat ”kultest”. Metoden går till så att en kula släpps från en bestämd höjd ner på en anslagskropp, som är inspänd med en piezoelektrisk keram. Impulsen från anslaget belastar den piezoelektriska keramen, som i sin tur genererar den elektriska spänningen som uppstår då symmetrin för de laddade partiklarna förskjuts. Denna spänning kan sedan mätas med hjälp av ett oscilloskop tillsammans med en mätprobe. Vanligtvis används en testmetod där den piezoelektriska keramen blir inspänd genom att fjädrar klämmer fast keramen mellan en anslagskropp och ett undre stöd, se figur 3.1. Detta test, som i fortsättningen kallas ”Testfall 1”, innehåller flera delar som är ganska svåra att bestämma vid datorsimuleringar av det praktiska provet. Under arbetets gång har en ny testutrustning provats fram. Den nya testutrustningen har tagits fram för att minska antalet felkällor som påverkar testresultatet. I och med detta är det enklare att skapa en simuleringsmodell i Ansys. Detta test, ”Testfall 2”, består endast av två stålcylindrar mellan vilken keramen placeras. I detta fall används ingen fjäderbelastning utan det är endast cylinderns egenvikt som ser till att keramen ligger i kontakt med anslagskroppen och det undre stödet. En viktig del av de praktiska proven är att få en så liten variation som möjligt på hur kulan släpps, så att varje försök får samma förutsättningar. Det har visat sig svårt att uppnå detta och ett par olika metoder att släppa kulan har provats fram för den enklare modellen och redovisas i kapitel 3.2 ”Testfall 2”. Även testutrustningens inverkan på resultatet har undersökts. Detta gjordes i samband med det praktiska testet med den nya testutrustningen, ”Testfall 2” se kapitel 3.2.2. Kontrollen genomfördes genom att mäta spänningen både med en mätprobe samt direkt med oscilloskopet. Resultatet har sedan grafiskt jämförts med varandra för att undersöka om någon skillnad finns. 17
Page 1: DEPARTMENT OF MANAGEMENT AND ENGINE
Page 5: Sammanfattning Rapporten utreder hu
Page 9 and 10: Innehållsförteckning 1 Inledning
Page 11 and 12: Figurförteckning Figur 2.1: (a) Kr
Page 13: Tabellförteckning Tabell 4.1: Ansl
Page 16 and 17: 1.3 Målsättning Denna utredning h
Page 18 and 19: Figur 2.2: a) Opolariserad keram. b
Page 20 and 21: För att koppla den elektriska ener
Page 22 and 23: Elasticitetsmatrisen, [c], ges av [
Page 24 and 25: Töjningens, {S}, samband med förs
Page 26 and 27: [] ε [] ε ⎡ε = ⎢ ⎢ 0 ⎢
Page 28 and 29: Genom att använda ekvation (48),(4
Page 32 and 33: 3.1 Praktiskt kultest, ”Testfall
Page 34 and 35: 3.2 Praktiskt kultest, ”Testfall
Page 36 and 37: 3.2.3 Resultat Praktisk prov "Testf
Page 39 and 40: 4 Finit elementanalys i Ansys Dator
Page 41 and 42: 4.1.1 Resultat Resultaten varierar
Page 43 and 44: 4.1.2 Slutsats Kontaktanalys I dett
Page 45 and 46: Piezoelektrisk keram (testad enligt
Page 47 and 48: ”Standard” Figur 4.6: Kontakten
Page 49 and 50: Volt=0 Kopplade noder Figur 4.10: K
Page 51 and 52: piezoelektriska keramen. Eftersom d
Page 53 and 54: 4.3 Simulering av ”Testfall 2”
Page 55 and 56: som ”mappas”. Elementsidorna f
Page 57 and 58: 4.3.5 Övriga inställningar för s
Page 59 and 60: Vid optisk inspektion av anslagsyta
Page 61 and 62: Figur 4.27: Explicit modell Figur 4
Page 63 and 64: 4.4.1.2 Randvillkor och kontakter T
Page 65 and 66: Spänning 10mm Spänning 10mm 160 1
Page 67: 5 Diskussion och slutsats Undersök
Page 71: 7 Referenser [1] Stark E., Zander J
Page 74 and 75: Kultest 164mm's fallhöjd Inverkan
Page 76 and 77: Spänning 120mm Spänning 150mm 700
Page 78 and 79: Spänning 90m m Spänning 120m m 35
Page 80 and 81:
VIII
Page 82 and 83:
Spänning 120mm Spänning 150mm 450
Page 84 and 85:
XII
Page 86 and 87:
Ritning på den lilla modellen i
Page 88 and 89:
Ritning på modell använd i ”Tes
Page 90 and 91:
*CFOPEN,'UXX%J%','TXT',' ' *VWRITE,
show all

Prediktering av tÃ¤ndpuls med hjÃ¤lp av finita elementmetoden

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?