|
|
Analýza ladění modálních vlastnosti dynamické soustavy s piezoelektrickými komponenty
Skřivánek, Vladimír ; Sosna, Petr (oponent) ; Rubeš, Ondřej (vedoucí práce)
V této diplomové práci jsou zkoumány možnosti ladění modálních vlastností jednoduché dynamické soustavy užitím piezoelektrických komponent. V první části jsou rozebrány metody pasivního, semi-aktivního a aktivního bočníkového tlumení. Druhá část se věnuje simulacím různým technik a variant bočníků. Z výsledků těchto simulací je vybrán konkrétní bočník, který je následně zkonstruován. Završením této práce je experiment se zkonstruovaným bočníkem na reálném dynamickém systému. Získaná data z měření jsou v závěru porovnána s výstupy ze simulací.
|
|
|
Analýza nelineárního kmitání vibračního generátoru se 2 stupni volnosti
Penyak, Milan ; Sosna, Petr (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
Táto práca je zameraná na simulovanie energy harvestoru, ktorý obsahuje tvrdnúcu aj mäknúcu nelineárnu tuhosť. Účelom je analyzovať odozvu systému z pohľadu rozšírenia pracovného pásma a z pohľadu tvaru amplitúdovo-frekvenčnej charakteristiky. Simuláciám predchádza prehľad konštrukčných riešení nelineárnej tuhosti, ktoré slúžia ako príklad a inšpirácia pre prípadnú realizovanú konštrukciu. Simulácie sú prevedené formou harmonického budenia s konštantnou amplitúdou a s časom sa meniacou frekvenciou, v niektorých prípadoch aj s konštantnou frekvenciou. V závere sú prezentované výsledky simulácií a nelineárny systém je porovnaný s lineárnym v kontexte generovaného výkonu.
|
|
|
Trackside vibration energy harvester
Beňo, Martin ; Sosna, Petr (oponent) ; Rubeš, Ondřej (vedoucí práce)
This diploma thesis is about the design of a vibrating energy harvester for a railway track. The railways are constantly being innovated and require a large number of sensors to achieve a high level of security and predictive maintenance. Such sensors need to be powered by a certain power source. A conventional energy source could be replaced by a vibrating energy harvester. The work discusses not only the analysis of suitable parameters, but also the realization of the energy harvester. At the end of the work, a functional concept is presented and the proven results are also taken into account.
|
|
|
Dynamic model of nonlinear oscillator with piezoelectric layer
Sosna, Petr ; Lošák, Petr (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
This diploma thesis aims to analyze the behavior of a nonlinear magnetopiezoelastic vibrating beam. First, a~single-degree-of-freedom model of a real-world nonlinear energy harvester is developed. Numerical simulations of magnetic interaction provide a~basis for the mentioned stiffness nonlinearity. Qualitative and quantitative analyses of how the frequency response of such a~ system is affected by load resistance, amplitude of harmonic base excitation, and magnet separation distance are performed. Magnet separation distance acts as the main parameter that affects the level of nonlinearity and type of behavior. Therefore a significant portion of the work is dedicated to bifurcation diagrams, where the behavior and performance of the harvester are analyzed as a~function of magnet separation distance. These bifurcation diagrams also lead to performance maps, that could form the basis for efficient real-time tuning of the energy harvester. Important phenomena that can influence the harvested energy, when the system is excited by non-harmonic force, are also present. These include force impulses or noise-induced basin hopping.
|
|
|
Analýza Duffingova oscilátoru
Sosna, Petr ; Hadraba, Petr (oponent) ; Rubeš, Ondřej (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá analýzou možného chování buzeného i nebuzeného Duffingova oscilátoru. V teoretické části jsou uvedeny základní teoretické poznatky o Duffingově rovnici. Numerické řešení se zaměřuje na dynamiku oscilací hmotného bodu v dvojpotenciálové jámě, pro který je použita Duffingova rovnice se zápornou lineární tuhostí. Je ukázán vliv parametrů Duffingovy rovnice na chování systému. V práci jsou popsány periodické i chaotické atraktory, bifurkace systému. Pro konkrétní hodnoty parametrů je vytvořen bifurkační diagram a jsou simulovány oblasti přitažlivosti jednotlivých atraktorů pro různé hodnoty síly a frekvence buzení.
|
|
|
Parametrická resonance v technických soustavách
Gajdůšková, Vendula ; Sosna, Petr (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá parametrickou rezonancí, která je z fyzikálního hlediska zkoumána pomocí modelů kyvadel, u kterých byla sestavena pohybová rovnice a provedena následná modelace. Na stručnou úvodní kapitolu navazuje teoretická část věnována fyzikální podstatě parametrické rezonance, v níž jsou uvedeny a popsány vybrané fyzikální modely. Následující kapitola, která je úvodem do praktické části práce a která obsahuje vybrané příklady výskytu parametrické rezonance v praxi, včetně uvedení jejich výhod a nevýhod uvedených na jednotlivých příkladech. Hlavní částí práce je čtvrtá kapitola obsahující simulační model parametrické rezonance pro dvě poddajně vázaná kyvadla. Navazuje závěr, kde jsou shrnuty získané poznatky a výsledky modelů, seznam zdrojů, zkratek, obrázků a tabulek.
|
|
|
Analýza chaotického chování dvojitého kyvadla
Brázda, Tomáš ; Lošák, Petr (oponent) ; Sosna, Petr (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá představením základních poznatků ohledně teorie chaosu. Je zmíněno několik základních metod výpočtu dimenze a také celkové využití této teorie v různých vědních disciplínách. Hlavní část je věnována celkové analýze dvojitého kyvadla, kde pro uvedení do problematiky byla tato situace nastíněna na jednoduchém matematickém kyvadle. Díky výpočetnímu programu Matlab se povedlo vytvořit fraktál, který reprezentuje chaotické chování dvojitého kyvadla. Nabyté znalosti z výpočtu dimenze zde byly použity pro klasifikaci tohoto fraktálu a vypočítání jeho dimenze. Navíc byla provedena analýza vlivu parametrů na chování systému. Pro identifikaci oblastí, kde se dvojité kyvadlo chová chaoticky a kde stabilně, bylo použito metod výpočtu největšího Ljapunovova exponentu a 0–1 testu.
|
|
|
Návrh magnetické pružiny pro vibrační mikrosběrač
Kobík, Martin ; Sosna, Petr (oponent) ; Rubeš, Ondřej (vedoucí práce)
Práce se zabývá návrhem magnetické pružiny, která by mohla být použita v energy harvesteru. Je vytvořen parametrický výpočtový model, který umožní simulovat průběh síly pružiny se zvolenými parametry, jako jsou pozice a rozměry magnetů. Dále jsou v práci zavedeny dva koeficienty pro hodnocení průběhu síly – koeficient nelinearity a koeficient linearizované tuhosti. V práci jsou pak koeficienty použity k analýze vlivu změny parametrů na průběh síly pružiny. Po analýze jsou vybrány konkrétní hodnoty parametrů pro stavbu demonstračního zařízení. Výpočtový model je nakonec demonstračním zařízením experimentálně validován.
|
|
|
Parametrická resonance v technických soustavách
Gajdůšková, Vendula ; Sosna, Petr (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá parametrickou rezonancí, která je z fyzikálního hlediska zkoumána pomocí modelů kyvadel, u kterých byla sestavena pohybová rovnice a provedena následná modelace. Na stručnou úvodní kapitolu navazuje teoretická část věnována fyzikální podstatě parametrické rezonance, v níž jsou uvedeny a popsány vybrané fyzikální modely. Následující kapitola, která je úvodem do praktické části práce a která obsahuje vybrané příklady výskytu parametrické rezonance v praxi, včetně uvedení jejich výhod a nevýhod uvedených na jednotlivých příkladech. Hlavní částí práce je čtvrtá kapitola obsahující simulační model parametrické rezonance pro dvě poddajně vázaná kyvadla. Navazuje závěr, kde jsou shrnuty získané poznatky a výsledky modelů, seznam zdrojů, zkratek, obrázků a tabulek.
|
|
|
Trackside vibration energy harvester
Beňo, Martin ; Sosna, Petr (oponent) ; Rubeš, Ondřej (vedoucí práce)
This diploma thesis is about the design of a vibrating energy harvester for a railway track. The railways are constantly being innovated and require a large number of sensors to achieve a high level of security and predictive maintenance. Such sensors need to be powered by a certain power source. A conventional energy source could be replaced by a vibrating energy harvester. The work discusses not only the analysis of suitable parameters, but also the realization of the energy harvester. At the end of the work, a functional concept is presented and the proven results are also taken into account.
|
host ::
RSS.