Anlık Basınç Yükü Etkisindeki Katmanlı Kompozit Bir Plağın Titreşimlerinin Aktif Kontrolü

Abstract

Bu çalışmada, bir kenarından ankastre olarak mesnetlenmiş konsol bir plağın üzerine etkiyen anlık basınç yükü nedeniyle oluşan titreşimleri, plak üzerine yapıştırılmış piezoelektirk uyarıcılar kullanılarak sönümlenmiştir. Plağın sonlu eleman modelinin oluşturulması için piezoelektrik etkilerin eklendiği semiloof kabuk sonlu eleman modeli kullanılmıştır. Sonlu eleman modelinin serbestlik derecesini indirgemek için mod toplama yöntemi uygulanmıştır. Plak Ansys yazılımı ile de modellenerek statik ve dinamik analizlerin sonuçları karşılaştırmış ve sonuçların uyumu gösterilmiştir. Anlık basınç yükü modeli için zamana bağlı olarak üstel bir biçimde azalan Friedlander fonksiyonu kullanılmış ve bu fonksiyondaki parametreler için deneysel çalışmalardan elde edilen değerlerden yararlanılmıştır. İndirgenmiş sonlu eleman modelinden durum denklemleri elde edilmiş ve gözleyicili bir kontrol sistemi ile oluşan yapısal titreşimler başarılı bir şekilde kontrol edilerek bastırılmıştır.

In this study, vibrations of a cantilever plate subjected to blast loading are suppressed by the use of piezoelectric actuators. Semiloof shell finite element which includes piezoelectric effects is used for the plate finite element model. To reduce the degrees of freedom of the finite element model, mode summation method is used. Results of the static and dynamic analyses of the plate which is modeled by the Ansys are compared. A good agreement is observed. Friedlander exponential decay equation is used for expressing the blast load model and the parameters of the equation are obtained from some of the experimental results. State-space equations are obtained from the reduced finite element model and structural vibrations are controlled and suppressed successfully by the use of an observer control system.