Návrh testovacího přípravku piezoelektrických vlastností PVDF vrstvy - Sijková, Simona (Vysoké učení technické v Brně. Fakulta strojního inženýrství, 2020)
Diplomová práca sa zaoberá návrhom prípravku, zvolením a overením vhodnej metódy pre porovnanie piezoelektrických vlastností testovaných vzoriek PVDF. V úvode práce je základný prehľad teórie dôležitý k porozumeniu danej problematike a rôzne odvetvia využitia PVDF v oblasti energy harvestingu. Súčasťou prípravku je jednomorfný piezoelektrický nosník s hmotou, ktorého vlastnosti popisujú tri modely: model s N stupňami voľnosti redukovaný na jeden stupeň voľnosti (NDOF), model s jedným stupňom voľnosti (SDOF), oba vytvorené v prostredí Matlab a model pre overenie výsledkov v MKP programe ANSYS Workbench. Napäťová odozva modelov je vzájomne porovnaná v čase a vo frekvenčnom spektre. Pre dve rôzne vzorky PVDF je pomocou testovacieho prípravku nameraná skutočná napäťová odozva na harmonické budenie a pomocou modelov NDOF a SDOF sú stanovené piezoelektrické vlastnosti jednej z nich.

The diploma thesis deals with a design of a tester device, a selection and verification of a suitable method for comparing the piezoelectric properties of tested PVDF samples. In the introduction, a basic overview of the theory is important to understand the issue and the various branches of use of PVDF in the field of energy harvesting. The tester device includes a unimorph piezoelectric cantilever beam with tip mass, whose properties are described by three models: a model with N degrees of freedom reduced to one degree of freedom (NDOF), a single degree of freedom model (SDOF), both created in Matlab and a model for verifying results in FEM ANSYS Workbench program. The voltage time response and the voltage frequency response of the models is compared with each other. For two different PVDF samples, the voltage response to harmonic excitation is measured using a tester device, and the piezoelectric properties of one of them are determined using the NDOF and SDOF models.
Design of tester of piezoelectric PVDF layers
Keywords: piezoelektrická konštanta; piezoelektrické vlastnosti; člen elektromechanickej premeny; energy harvesting; PVDF; mód 31; nosník; odozva; metóda konečných prvkov; redukcia stupňov voľnosti; Matlab; ANSYS Workbench; piezoelectric constant; piezoelectric properties; electromechanical coupling; energy harvesting; PVDF; mode 31; cantilever beam; response; finite element method; reduction of degrees of freedom; Matlab; ANSYS Workbench