Comparisons of smart damping treatments based on FEM modeling of electromechanical impedance

Providakis, C. P.; Kontoni, D.P.N.; Voutetaki, Maristella E.; Stavroulaki, Maria

doi:10.12989/sss.2008.4.1.035

Cited by 7 publications

(4 citation statements)

References 13 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…The constitutive equations of the PZT patch are [16][17][18]: where S X and S Y are strains, T X and T Y are stresses, ĒPZT = E PZT (1 + ni) is the elastic modulus at zero electric field, n is the mechanical loss factor, ν PZT is the Poisson's ratio, d 31 and d 32 are the piezoelectric constants in the x and y directions, respectively, εT 33 = ε T 33 (1 − δi) is the dielectric constant at zero stress, D is the electric displacement, δ the dielectric loss factor and i = √ −1. The electric current passing through the PZT patch can be considered to be given by…”

Section: Electromechanical (E/m) Admittancementioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Development of an electromechanical admittance approach for application in the vibration control of intelligent structures

Providakis

Kontoni²,

Voutetaki

2007

Smart Mater. Struct.

View full text Add to dashboard Cite

The present work considers the possibility of vibration control of a distributed dynamical system, such as flexible plates using local piezoelectric (PZT) actuators/sensors and the electromechanical admittance concept. When PZT actuators bonded on structures are used in active vibration and acoustic control, the desired deformation field in the structure is obtained through the application of localized line forces and moments generated by applying an appropriate electrical field on the outer surfaces of the PZT patches. The electromechanical admittance generated at the electrical terminals of a PZT-driven smart structure is then extracted to synthesize a desired damping performance. This is achieved by a FEM-based minimization of the difference between the computed and the desired electromechanical admittance signature for investigated frequency ranges.

show abstract

Section: Electromechanical (E/m) Admittancementioning

confidence: 99%

“…The idea here is an extension of other works of the present authors [16,17]. It is focused to find out the required PZT actuator input voltages to produce a desired vibration reduction at pre-selected locations of the vibrating structure.…”

Section: Vibration Reduction Using E/m Admittance Signaturementioning

confidence: 99%

Development of an electromechanical admittance approach for application in the vibration control of intelligent structures

Providakis

Kontoni²,

Voutetaki

2007

Smart Mater. Struct.

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…In another paper, studied by the same author, the potential of the detection of flexural damage state in the lower part of the midspan area of a simply supported reinforced concrete beam using piezoelectric sensors is analytically investigated [11]. The problem of comparing two different smart damping techniques using the numerical modelling of the electromechanical impedance for plate structures with piezoelectric sensors is addressed [12].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Health Monitoring of Nuclear Structure Containment Using Strain Gauges to Assess the Integrity

Parande

Kennedy

Muthusamy

et al. 2013

ISRN Construction Engineering

View full text Add to dashboard Cite

Assessment of concrete structures and prediction of their health and life could be possible by online monitoring of the stress/strain level and is an intelligent tool to prevent accidents. Measuring strain pattern on structures is vital to evaluate the health of forced members. The present paper describes the methodology, instrumentation line up, and coding for LabVIEW software for continuous online strain data acquisition of structures for nuclear structures. The performance of strain gauges on concrete and steel containment structures of nuclear reactor and to assess the integrity and health of the containment structure is emphases in this research paper.

show abstract

“…Η µέθοδος πεπερασµένων στοιχείων έχει αποδειχθεί µία ισχυρή και ευπροσάρµοστη τεχνική για την προσοµοίωση ευφυών κατασκευών που περιέχουν τους πιεζοηλεκτρικούς αισθητήρες και διεγέρτες, (Providakis et al, 2005a(Providakis et al, , 2005b(Providakis et al, , 2005c(Providakis et al, , 2008. Πολυάριθµες θεωρίες και τεχνικές προσοµοίωσης σχετικά µε τη µέθοδο πεπερασµένων στοιχείων έχουν προταθεί για την ανάλυση των πιεζοηλεκτρικών κατασκευών, (Piefort, 2001), (Lim et al, 1997a,b).…”

Section: προσοµοίωση ευφυών κατασκευών µε τη µέθοδο των πεπερασµένων στοιχείωνunclassified

Εντοπισμός Και Επιδιόρθωση Βλάβης Σε Δομικά Στοιχεία Με Τη Χρήση Ευφυών Υλικών

Βουτετάκη¹

View full text Add to dashboard Cite

Περιεχόµενα xiv 2.4.2. Κατασκευή PZT …………………………………………………… 2.4.3. Ηλεκτρική πόλωση και διηλεκτρικά υλικά ………………………… 2.4.4. Ιδιότητες πολωµένου πιεζοηλεκτρικού υλικού …………………… 2.4.5. ∆οµή πιεζοηλεκτρικού υλικού (PZT) τύπου Perovskite …………… 2.5. Μέθοδοι SHM µε χρήση πιεζοηλεκτρικών υλικών ……………………… 2.5.1. Εφαρµογές της µεθόδου ΕΜΑ …………….……………………… 2.5.2. Μέθοδος ΕΜΑ για τον έλεγχο δοµικής ακεραιότητας των κατασκευών …………………...……….……………………… 2.5.3. Βασικές αρχές για την εφαρµογή της µεθόδου EMA ………….… 2.5.4. Παράµετροι της µεθόδου σύνθετης αγωγιµότητας ……..……….… 2.5.4.1. Περιοχές συχνοτήτων ……………………………...….… 2.5.4.2. Το πραγµατικό µέρος της ηλεκτρικής σύνθετης αγωγιµότητας …………………………………… 2.5.4.3. Περιοχή κάλυψης των αισθητήρων σύνθετης αγωγιµότητας ……………………………………………… 2.6. Σύγκριση και πλεονεκτήµατα ΕΜΑ µε άλλες µεθόδους ……..…………… 2.6.1. Μέθοδοι που βασίζονται στην µηχανική ταλάντωση …..……….… 2.6.2. Μέθοδος υπερηχητικού ελέγχου ……………………….……….… 2.6.3. Μέθοδος ακουστικής εκποµπής ……………………….……….… 2.6.4. Μέθοδος της επίδρασης του ηχοβολιστικού ελέγχου ………….… 3. Πιεζοηλεκτρικό φαινόµενο και µέθοδος ΕΜΑ 3.1. Πιεζοηλεκτρισµός ………………………………….……………………… 3.2. Γραµµικός πιεζοηλεκτρισµός …………………..………………………… 3.3. ∆ιεγέρτες και Αισθητήρες ……..………………..………………………… 3.4. Χαρακτηριστικά των πιεζοηλεκτρικών υλικών …….………….….……… 3.5. Αναλυτικό µοντέλο µεθόδου σύνθετης αγωγιµότητας …….……………… 3.5.1. Ανάλυση των συνιστωσών της σύνθετης αγωγιµότητας ………… 3.5.2. Ηλεκτροµηχανική σύζευξη µεταξύ PZT και ελεγχόµενου δοµικού συστήµατος ……………………………………………………….… 3.5.3. Υπολογισµός (συνιστωσών) της σύνθετης µηχανικής αγωγιµότητας της κατασκευής από την ηλεκτροµηχανική αγωγιµότητα του PZT… 3.6. Το πραγµατικό µέρος της ηλεκτρικής σύνθετης αντίστασης ……..……… 3.7. ∆υνάµεις και ροπές αλληλεπίδρασης µεταξύ PZT & κατασκευής …..…… Περιεχόµενα xv 4. Προσοµοίωση ευφυούς δοµικού συστήµατος 4.1. Μοντέλα προσοµοίωσης της µεθόδου ηλεκτροµηχανικής σύνθετης αγωγιµότητας …………………….……………….……………………… 4.2. Μοντέλο EMA για την προσοµοίωση της απόκρισης αγωγιµότητας υπό δυναµικό φορτίο ………………………………..…………………….…… 4.2.1. Συµπεράσµατα από την πειραµατική εφαρµογή ……………….… 4.3. Μέθοδος πεπερασµένων στοιχείων (FEM) ……………………….……… 4.3.1. Γεωµετρία και φόρτιση του δοµικού συστήµατος …..………….… 4.3.2. ∆ιαδικασία εφαρµογής της ΜΠΣ …..………..…………….…….… 4.4. Προσοµοίωση ευφυών κατασκευών µε τη µέθοδο των πεπερασµένων στοιχείων ……………………………..…………………………………… 4.5. ∆ιατύπωση συζευγµένων πεπερασµένων στοιχείων ……………....……… 4.6. Η/Μ χαρακτηριστικά της σύνθετης αγωγιµότητας κατά τη δυναµική ανάλυση ………………..……….………..…………..……… 4.7. ∆υναµική ανάλυση στο πεδίο υψηλών συχνοτήτων …………………..…… 5. ∆ιάγνωση βλαβών σε δοµικά στοιχεία µε τη χρήση πιεζοηλεκτρικών υλικών 5.1. Εισαγωγή ………………………….………………………………..……… 5.2. ∆είκτες ανίχνευσης βλαβών ………………………………………..……… 5.3. Στατιστικές διαδικασίες ανίχνευσης βλαβών ……………………..……… 5.3.1. Εκµάθηση των δεδοµένων µε επίβλεψηκατηγοριοποίηση οµάδων …..………………..………………….… 5.3.2. Εκµάθηση των δεδοµένων µε επίβλεψηπαλλινδρούµενες αναλύσεις …..…………….…………………………..………….… 5.3.3. Εκµάθηση τω...

show abstract

Comparisons of smart damping treatments based on FEM modeling of electromechanical impedance

Cited by 7 publications

References 13 publications

Development of an electromechanical admittance approach for application in the vibration control of intelligent structures

Development of an electromechanical admittance approach for application in the vibration control of intelligent structures

Health Monitoring of Nuclear Structure Containment Using Strain Gauges to Assess the Integrity

Εντοπισμός Και Επιδιόρθωση Βλάβης Σε Δομικά Στοιχεία Με Τη Χρήση Ευφυών Υλικών

Contact Info

Product

Resources

About