کنترل فعال ارتعاشات پوسته مخروطی مدرج تابعی چرخان از طریق وصله های پیزوالکتریک

در مقاله حاضر کنترل دامنه ارتعاشات اجباری یک پوسته مخروطی از جنس مواد مدرج تابعی در حالت چرخان با استفاده از وصله های پیزوالکتریک از جنس مواد مدرج تابعی تحلیل گردیده است. تعداد 4 تکه پیزوالکتریک داخل پوسته و مشابه همین روی پوسته قرار گرفته اند. برای بدست آوردن دینامیک سیستم از روش انرژی و نظریه کلاسیک استفاده شده است. پاسخ ارتعاشات با شرایط مرزی دو سر ساده به صورت عبارتی با جدا سازی توابع مکان و زمان و همچنین ضرایب متغیر با زمان برای هر متغیر سیستم در نظر گرفته شده است. پس از آن با قرار دادن پاسخ های در نظر گرفته شده در توابع انرژی و در نهایت استفاده از معادله لاگرانژ، دینامیک حاکم بر سیستم حاصل می گردد. فرکانس های طبیعی پوسته غیرچرخان و چرخان با نتایج پژوهش های قبلی مقایسه شده است. همچنین برای کنترل ارتعاشات از پسخورد سرعت استفاده شده به گونه ای که ولتاژ سنسور که وابسته به سطح، ضخامت و محل قرار گیری هر سنسور است محاسبه شده و در ولتاژ عملگر از آن استفاده می شود. در ادامه، کنترل سیستم ابتدا در مود اول و سپس برای سیستم همگرا شده انجام می گیرد که در هر دو حالت حلقه کنترلی به خوبی دامنه ارتعاشاتی اجباری را مستهلک می کند.