Modelování kompozitního piezoelektrického senzoru přetvoření z pohledu inženýrské mechaniky

Abstract

Tato diplomová práce se zabývá návrhem, modelováním a experimentálním ověřením kompozitního piezoelektrického senzoru přetvoření typu Active Fibre Composite (AFC) z pohledu inženýrské mechaniky. V práci je podrobně popsán princip piezoelektrického jevu, použité materiály a postupy návrhu senzorů. Byla vytvořena geometrie senzoru a výpočtový model pomocí metody konečných prvků (MKP) v softwaru ANSYS, který umožnil simulaci dynamické a elektromechanické odezvy senzoru. Experimentální část zahrnovala výrobu prototypu senzoru a laboratorní měření za účelem ověření numerických výsledků. Výsledky prokázaly shodu mezi výpočtovým modelem a naměřenými hodnotami.This master's thesis focuses on the design, modeling, and experimental validation of a composite piezoelectric strain sensor based on the Active Fibre Composite (AFC) technology from the perspective of engineering mechanics. The thesis describes the principles of the piezoelectric effect, the materials used, and the design procedures of the sensors. A finite element method (FEM) computational model was developed using ANSYS software, enabling the simulation of the sensor's dynamic and electromechanical responses. The experimental part involved the fabrication of a sensor prototype and laboratory testing to validate the numerical results. The results confirmed good agreement between computational model and measured data.