압전 스마트 구조는 압전 재료가 갖고 있는 압전 효과를 이용하여 구조를 감지와 구동 능력을 가지게 한다. 이러한 구조는 인스턴스 응답, 자체 진단, 적응, 자체 복원 등의 기능을 갖고 있다. 우주 항공 분야에서 중요한 응용 가능성을 바탕으로, 스마트 구조 분야의 핫 이슈로 연구되고 있다. 본 논문에서는 ...
압전 스마트 구조는 압전 재료가 갖고 있는 압전 효과를 이용하여 구조를 감지와 구동 능력을 가지게 한다. 이러한 구조는 인스턴스 응답, 자체 진단, 적응, 자체 복원 등의 기능을 갖고 있다. 우주 항공 분야에서 중요한 응용 가능성을 바탕으로, 스마트 구조 분야의 핫 이슈로 연구되고 있다. 본 논문에서는 압전 지배 방정 및 유한 유소 해석을 기초하여 압전 적층 판의 전기-기계 커플링 유한 요소 모델을 만들었고, ANSYS WORKBENCH로 이용하여 접착형 및 매립형 압전 플레이트가 압전 외팔보 및 압전 복합 판의 변형에 미치는 영향을 연구 분석하였다. 그리고 두 가지의 배치 경우의 장점과 결점을 비교하고 압전 플레이트의 물리적 매개 변수에 따라 처짐 변화 선도를 도시하였고, 이론 해석 결과와 비교하여 모델의 타당성이 검증되었다. 마지막으로 압전 적층 구조의 형상 최적 제어 설계에 관하여 ANSYS 소프트웨어가 자체 갖고 있는 유전 알고리즘 (Genetic Algorithm) 및 구배법 알고리즘 (Gradient Algorithm)를 이용하여 네 변 단순지지 된 압전 적층 판의 변위가 목표 설계값에 미치도록 구동 전압이나 배치 위치 및 사이즈 최적화를 수행하였다.
압전 스마트 구조는 압전 재료가 갖고 있는 압전 효과를 이용하여 구조를 감지와 구동 능력을 가지게 한다. 이러한 구조는 인스턴스 응답, 자체 진단, 적응, 자체 복원 등의 기능을 갖고 있다. 우주 항공 분야에서 중요한 응용 가능성을 바탕으로, 스마트 구조 분야의 핫 이슈로 연구되고 있다. 본 논문에서는 압전 지배 방정 및 유한 유소 해석을 기초하여 압전 적층 판의 전기-기계 커플링 유한 요소 모델을 만들었고, ANSYS WORKBENCH로 이용하여 접착형 및 매립형 압전 플레이트가 압전 외팔보 및 압전 복합 판의 변형에 미치는 영향을 연구 분석하였다. 그리고 두 가지의 배치 경우의 장점과 결점을 비교하고 압전 플레이트의 물리적 매개 변수에 따라 처짐 변화 선도를 도시하였고, 이론 해석 결과와 비교하여 모델의 타당성이 검증되었다. 마지막으로 압전 적층 구조의 형상 최적 제어 설계에 관하여 ANSYS 소프트웨어가 자체 갖고 있는 유전 알고리즘 (Genetic Algorithm) 및 구배법 알고리즘 (Gradient Algorithm)를 이용하여 네 변 단순지지 된 압전 적층 판의 변위가 목표 설계값에 미치도록 구동 전압이나 배치 위치 및 사이즈 최적화를 수행하였다.
The piezoelectric smart structure has the ability to sense and actuate by using piezoelectric material with the piezoelectric effect. This type of structure has instantaneous response, self-diagnosis, seif- repair, self-regulating and other functions. Now it has been one of the spots in the field of...
The piezoelectric smart structure has the ability to sense and actuate by using piezoelectric material with the piezoelectric effect. This type of structure has instantaneous response, self-diagnosis, seif- repair, self-regulating and other functions. Now it has been one of the spots in the field of smart structures. Based on the piezoelectric constitutive equation and the finite element analysis, this thesis constructed electromechanical coupled finite element simulation models of piezoelectric laminated structure. The effects of the sticked and embedded piezoelectric actutators on deflection were calculated and analyzed by using ANSYS WORKBENCH software, and compare the advantages and disadvantages of two types of configuration methods by change trend charts of the piezoelectric actutators' deflection with the physical parameters and the drive voltage of piezoelectric layer. Meanwhile by theoretical arithmetic, the rationality of the analytical method is validated. In the end, briefly introducing genetic algorithm and 1-order optimization method and using the two methods to analyse optimal shape control of the piezoelectric laminated plate.
The piezoelectric smart structure has the ability to sense and actuate by using piezoelectric material with the piezoelectric effect. This type of structure has instantaneous response, self-diagnosis, seif- repair, self-regulating and other functions. Now it has been one of the spots in the field of smart structures. Based on the piezoelectric constitutive equation and the finite element analysis, this thesis constructed electromechanical coupled finite element simulation models of piezoelectric laminated structure. The effects of the sticked and embedded piezoelectric actutators on deflection were calculated and analyzed by using ANSYS WORKBENCH software, and compare the advantages and disadvantages of two types of configuration methods by change trend charts of the piezoelectric actutators' deflection with the physical parameters and the drive voltage of piezoelectric layer. Meanwhile by theoretical arithmetic, the rationality of the analytical method is validated. In the end, briefly introducing genetic algorithm and 1-order optimization method and using the two methods to analyse optimal shape control of the piezoelectric laminated plate.
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