Analytický model kompozitního nosníku se SMART vrstvou

Abstract

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.This bachelor's thesis deals with analytical modelling of composite cantilever with smart layer. The structure is based on the real piezoelectric generator, which is a solid cantilever beam with a layer of piezoelectric material attached to its bottom and top. The first part of this bachelor's thesis summarizes the knowledge of the energy harvesting, the process under which harvesting of electric energy from the piezoelectric generator belongs. Some piezoelectric materials are mentioned and described afterwards. At first, analytical modelling is implemented on the homogeneous cantilever beam. Then, the relations for required characteristics are derived for laminate structure, which is structurally similar to the piezoelectric generator. One chosen parameter will be changeable. Due to the ties of relations, the required characteristics will change as well, which are for the piezoelectric generator strain and deflection.