Drgania układu mechatronicznego z uwzględnieniem ścinania warstwy łączącej

Praca dotyczy analizy drgań układu mechatronicznego w postaci belki wspornikowej oraz przytwierdzonego do jej powierzchni, za pomocą warstwy łączącej, przetwornika piezoelektrycznego. Układ ten obciążony jest siłą harmonicznie zmienną, działającą w kierunku prostopadłym do osi belki, przyłożoną na jej swobodnym końcu. Wyznaczono dynamiczne równania ruchu analizowanego układu z uwzględnieniem ścinania warstwy kleju, a także charakterystykę dynamiczną układu na podstawie przybliżonej metody Galerkina. Przebieg wyznaczonej podatności dynamicznej przedstawiono na wykresie.

---

The paper presents analysis of flexural vibrating machatronic system. Considered system is compounded of cantilever bending beam and a strip-like piezoelectric transducer. The transducer is bonded on the beam surface by connection layer which has homogeneous properties on all its length. This mechatronic system is loaded with harmoniousness variable force operates perpendicular to the beam’s axis on the end of the beam. Beam’s vibrations affect piezoelectric transducer through the agency of connection layer which generates electric charge and produces additional stiffness. Dynamic equations of considered mechatronic system were assigned on the basis of elementary beam’s and transducer’s section dynamic equilibrium. Transducer’s dynamic equation was assigned using transducer’s piezoelectric properties. Dynamic characteristic of considered mechatronic system, including pure shear of the connection layer was assigned on the basis of approximate Galerkin’s method and illustrated on the chart with giving consideration to beam’s and transducer’s geometrical and material parameters.