Original title: Návrh testovacího přípravku piezoelektrických vlastností PVDF vrstvy
Translated title: Design of tester of piezoelectric PVDF layers
Authors: Sijková, Simona ; Rubeš, Ondřej (referee) ; Hadaš, Zdeněk (advisor)
Document type: Master’s theses
Year: 2020
Language: slo
Publisher: Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství
Abstract: [slo] [eng]
Diplomová práca sa zaoberá návrhom prípravku, zvolením a overením vhodnej metódy pre porovnanie piezoelektrických vlastností testovaných vzoriek PVDF. V úvode práce je základný prehľad teórie dôležitý k porozumeniu danej problematike a rôzne odvetvia využitia PVDF v oblasti energy harvestingu. Súčasťou prípravku je jednomorfný piezoelektrický nosník s hmotou, ktorého vlastnosti popisujú tri modely: model s N stupňami voľnosti redukovaný na jeden stupeň voľnosti (NDOF), model s jedným stupňom voľnosti (SDOF), oba vytvorené v prostredí Matlab a model pre overenie výsledkov v MKP programe ANSYS Workbench. Napäťová odozva modelov je vzájomne porovnaná v čase a vo frekvenčnom spektre. Pre dve rôzne vzorky PVDF je pomocou testovacieho prípravku nameraná skutočná napäťová odozva na harmonické budenie a pomocou modelov NDOF a SDOF sú stanovené piezoelektrické vlastnosti jednej z nich. The diploma thesis deals with a design of a tester device, a selection and verification of a suitable method for comparing the piezoelectric properties of tested PVDF samples. In the introduction, a basic overview of the theory is important to understand the issue and the various branches of use of PVDF in the field of energy harvesting. The tester device includes a unimorph piezoelectric cantilever beam with tip mass, whose properties are described by three models: a model with N degrees of freedom reduced to one degree of freedom (NDOF), a single degree of freedom model (SDOF), both created in Matlab and a model for verifying results in FEM ANSYS Workbench program. The voltage time response and the voltage frequency response of the models is compared with each other. For two different PVDF samples, the voltage response to harmonic excitation is measured using a tester device, and the piezoelectric properties of one of them are determined using the NDOF and SDOF models.
Keywords: ANSYS Workbench; cantilever beam; electromechanical coupling; energy harvesting; finite element method; Matlab; mode 31; piezoelectric constant; piezoelectric properties; PVDF; reduction of degrees of freedom; response

Institution: Brno University of Technology (web)
Document availability information: Fulltext is available in the Brno University of Technology Digital Library.
Original record: http://hdl.handle.net/11012/192970

Permalink: http://www.nusl.cz/ntk/nusl-417737


The record appears in these collections:
Universities and colleges > Public universities > Brno University of Technology
Academic theses (ETDs) > Master’s theses