تحلیل کنترل ارتعاشات توسط مدار شنت رزونانسی پیزوالکتریک و تاثیر آن بر ارتعاشات مودهای بالاتر

کنترل ارتعاشات ناخواسته یکی از مهمترین مسایلی است که در طول سالیان گذشته بطور وسیع مورد بررسی قرار گرفته است. استفاده از ایزولاتور ها و جاذبهای مکانیکی دو روش عمده غیر فعال در کاهش دامنه ارتعاشات سیستمهای مکانیکی میباشد. استفاده از قطعات پیزوالکتریک به همراه مدار شنت در سازههای مکانیکی نیز یکی دیگر از روشهای غیر فعال کنترل ارتعاشات میباشد که در این مقاله مورد بررسی قرار گرفته شده است. به این منظور ابتدا با در نظر گرفتن رابطه کلی مربوط به ارتعاشات یک تیر یک سرگیردار که یک قطعه پیزوالکتریک بر روی آن چسبیده شده است، روابط برای حالتی که پیزوالکتریک به یک مدار شنت متصل شده باشد بسط داده شده و دو حالت خاص برای این مدار در نظر گرفته شده است. مدارR-L سری و موازی دو حالت خاصی هستند که معادلات مربوط به آنها نوشته و سپس با استفاده از روش نقطه ثابت در فرکانس طبیعی اول سیستم، اندوکتانس و مقاومت بهینه انتخاب شدهاند. پس از آنالیز مودال تجربی سیستم و بدست آوردن سه فرکانس طبیعی اول، سیستم به وسیله یک پیزوالکتریک اغتشاشگر به ترتیب در این سه فرکانس تحریک شده است. پاسخ فرکانسی در حوالی این سه فرکانس برای سیستم مورد نظر -تیر یک سرگیردار به همراه پیزوالکتریک مدار شنت تنظیم شده بر اساس فرکانس طبیعی اول- رسم شده و در مقایسه با پاسخ فرکانسی سیستم در حالتیکه پیزوالکتریک اتصال کوتاه میباشد، به میزان 5DB کاهش ارتعاشات در فرکانس طبیعی اول سیستم مشاهده میشود. اثر این روش بر فرکانسهای طبیعی بالاتر نیز بصورت کاهش ارتعاشات است که با افزایش شماره فرکانس طبیعی، میزان این کاهش ارتعاشات، کاهش مییابد.کاهش ارتعاشات در فرکانس طبیعی اول سیستم مشاهده میشود. اثر این روش بر فرکانسهای طبیعی بالاتر نیز بصورت کاهش ارتعاشات است که با افزایش شماره فرکانس طبیعی، میزان این کاهش ارتعاشات، کاهش مییابد.

کلیدواژه ها:

کنترل ارتعاشات غیرفعال ، پیزوالکتریک مدار شنت ، روش نقطه ثابت