|
|
Návrh topologie kompozitního piezokeramického snímače
Dostal, Vojtěch ; Ševeček, Oldřich (oponent) ; Majer, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato diplomová práce se zabývá návrhem a numerickým modelováním piezokeramického snímače, který je umístěn na kolejnici z důvodu generování elektrické energie pro bezdrátové senzory monitorující železniční dopravu a stav kolejí. Práce se dá rozdělit do tří oblastí. První část se věnuje teoretickým základům piezoelektrické přeměny a následně jsou uvedeny příklady použití piezoelektrického generátoru v železniční oblasti. Ve druhé části je provedena parametrická analýza na numerickém modelu pro zjištění vhodného umístění piezoelektrického generátoru na kolejnici, k tomu byl použit homogenizovaný model MFC snímače. Výsledky z numerického modelu byly následně porovnány s provedeným experimentem. Třetí část se již věnuje návrhu vlastního piezokeramického snímače, který je aplikován na vybrané vhodné místo na kolejnici. Výsledky z provedeného numerického výpočtu ukazují vhodnost použití tohoto snímače pro monitorování železnice.
|
|
|
Analytický model kompozitního nosníku se SMART vrstvou
Dostal, Vojtěch ; Ševeček, Oldřich (oponent) ; Majer, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato bakalářská práce se zabývá analytickým modelováním kompozitního nosníku se smart vrstvou. Konstrukce je odvozena z reálného piezoelektrického generátoru, kterým je vetknutý nosník, a na jeho spodní a vrchní část je připevněna vrstva piezoelektrického materiálu. V úvodní části bakalářské práce jsou shrnuty poznatky z oblasti energy harvestingu, kam se řadí i získávání elektrické energie z piezoelektrického generátoru. Následně jsou uvedeny a popsány některé piezoelektrické materiály. Analytické modelování je nejprve provedeno pro homogenní vetknutý nosník. Poté jsou odvozeny vztahy pro hledané charakteristiky u laminátové konstrukce, která již modelově odpovídá piezoelektrickému generátoru. Je zvolen jeden parametr, který se bude měnit a v rámci závislosti se budou měnit i hledané charakteristiky, což pro piezoelektrický generátor jsou přetvoření a průhyb.
|
|
|
Physical and electrical properties of 0.5Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3 ceramics
Král, Michael ; Nan, Bo (oponent) ; Hughes, Hana (vedoucí práce)
The purpose of this study is to prepare lead-free piezoelectric powders and ceramics with composition 0.5Ba(Zr0.2Ti0.8)O3-0.5(Ba0.7Ca0.3)TiO3 and subsequent measurement of their physical and electrical properties. This thesis contains a literature review about piezoelectric ceramics and their properties, together with a description of the experimental approach to the preparation and measurement of properties of the samples. Contributions of the thesis are an exact description of the fabrication and measurement of properties, determination physical and electrical properties of this lead-free piezoceramic and suggestions for further development. The best electrical properties were measured on samples sintered at a temperature of 1425 °C, with d33 = 290.5 pC/N, average value of grain size is 46.8 m and relative density of 93.9 %.
|
|
|
Characterization and preparation of PVDF nanofiber matrices for wearable electronics
Zajacová, Lucia ; Papež, Nikola (oponent) ; Macků, Robert (vedoucí práce)
The presented bachelor thesis deals with the process of production PVDF nanofiber matrices uising electrospinning and subsequent electrical characterization of the produced material. At the beginning, it introduces nanotechnologies and their undeniable importance in medical applications. It focuses on the influence of process parameters, production enviroment and the very properties of the spinning solution itself, leading to final character of the spun fiber. Various morphological differences obtained by individual process settings then continue to influence their piezoelectric properties, which are the subject of the reaserch in the experimental part of this thesis. The obtained results are applied to devices uising the piezoelectric effect with the potential for application in the biotechnological fields.
|
|
|
Piezoelektřina v technické praxi
Škarabelová, Lenka ; Frk, Martin (oponent) ; Kazelle, Jiří (vedoucí práce)
Bakalářská práce se věnuje prostudování principu a možnosti využití piezoelektrického jevu. Jelikož využití piezoelektrického jevu v elektrotechnice je velmi rozsáhlé, hlavní zaměření je tu kladeno na možnosti využití tohoto jevu v oblasti piezoelektrických rezonátorů a ultraakustiky. Dalším bodem této práce je praktické a teoretické seznámení s měřením malých hmotnostních změn pomocí elektrochemických křemenných krystalových mikrovah (EQCM), dále také s ultrazvukovým zařízením od firmy Olympus a ultrazvukovou defektoskopií pro detekci možných necelistvostí v materiálu a jejich vyhodnocení.
|
|
| |
|
|
Piezoelektrický vibrační generátor
Klásek, Matyáš ; Rubeš, Ondřej (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
Cílem této bakalářské práce je zpracovat přehled piezoelektrických materiálů a jejich využití v energy harvesting aplikacích a poté pomocí analytického modelu v programu MATLAB/Simulink vyšetřit chování piezoelektrického bimorfního nosníku v závislosti na jednotlivých, zejména geometrických parametrech. Především jde o jejich vliv na generovaný výkon a výslednou vlastní frekvenci systému.
|
|
| |
|
|
Flexibilní generátory elektrické energie
Tesařová, Tereza ; Holcman, Vladimír (oponent) ; Tofel, Pavel (vedoucí práce)
Bakalářská práce se zabývá výzkumem flexibilních materiálů k produkci elektřiny za předchozí elektrizace pomocí vytipovaných nábojových budičů blízkého okolí, ve kterém se flexibilní generátory momentálně nachází, čímž dochází k přeměnám energie z jedné na druhou, aniž bychom potřebovali dodávat umělé napájení ze sítě či jiného příslušenství. V reálné aplikaci se počítá se zdroji přirozeně se vyskytujícími, bez nutnosti řídit jejich stavový moment, který se reguluje právě specifickou dochvilností daného prostředí, v závislosti na charakteru aktuální dynamiky jevů vybraného působiště. Výsledný nábojový dipól se odvíjí od mechanismu zelektrování přítomnými vnějšími faktory, jejichž četnost a intenzita nejsou předem stanoveny, pouze statisticky předvídatelné, ale ne zaručeny. Proto se řadí mezi oblast tzv. energy harvesting, jejíž koncept vývoje generátorů energie alternativního původu postupně nahrazuje v přijatelné míře běžně užívané a zatěžující prostředky získávání elektrické energie – alespoň tam, kde je to místně uskutečnitelné a více než komfortní a vhodné.
|
|
|
Model kompozitního nosníku s piezoelektrickou vrstvou
Hons, Richard ; Kšica, Filip (oponent) ; Hadaš, Zdeněk (vedoucí práce)
Tato práce se zabývá řešením generování elektrické energie z vibrací pomocí piezoelektrického kompozitního nosníku. Je provedena rešeršní studie piezoelektrických materiálů. Dále pak určen a popsán analytický model piezoelektrického nosníku, u kterého je dále zkoumán vliv růz-ných parametrů. Provedena je také případová studie teoretického dimenzování generátoru na specifický zdroj vibrací. Poslední částí práce je pak rozšíření modelu o vliv nestejných šířek materiálů nosníku.
|
host ::
RSS.