Laboratory for Dynamics of Machines and Structures 
Konstrukcijski principi za enoprocesno izdelane 3d natisnjene pospeškomere - teorija in eksperiment
 M. Arh, J. Slavič and M. Boltežar
Mechanical Systems and Signal Processing, Vol. 152, p. 107475, May 2021

download pdf   video   http://doi.org/10.1016/j.ymssp.2020.107475

Več raziskav na temo: 3D printing.
Povzetek
Tehnologija ciljnega nalaganja, kot ena izmed bolj dostopnih aditivnih tehnologij, je že bila uporabljena za izdelavo piezoupornih statičnih/kvazistatičnih zaznaval deformacij, sile, vetra. Nedavne raziskave so pokazale, da je ciljno nalaganje mogoče uporabiti tudi za dinamična zaznavala. Anizotropno mehansko in piezuporno obnašanje, heterogenost, veliko število procesnih parametrov in številne mogoče geometrijske zasnove odpirajo mnoge konstrukcijske možnosti izdelave. Po drugi strani je težko doseči majhne gabarite zaradi nizke resolucije tehnologije ciljnega nalaganja. Članek se osredotoča na konstrukcijske principe enoosnega pospeškomera s piezoupornim zaznavalnim elementom izdelanim s ciljnim nalaganjem. Anizotropno piezouporno obnašanje je raziskano z namenom določitve maksimalne občutljivosti v merjeni smeri pospeška in minimalno križno občutljivostjo v pravokotnih smereh. Analitični model pospeškomera, ki temelji na Bernoulli-Eulerjevi teoriji nosilca, je uporabljen za razumevanje frekvenčnih in geometrijskih vplivov na piezouporen pospeškomer z zaznavalnim delom v obliki nosilca in pritrjeno vztrajnostno maso. Na koncu je izdelan enoosni prototipni pospeškomer velikosti 22x22x15 mm^3 z linearnim obnašanjem do 425 Hz in nizko križno občutljivostjo. Definirani konstrukcijski principi se lahko uporabijo za nadaljnjo optimizacijo razvitega prototipnega zaznavala in kot osnova za izpeljavo konstrukcijskih principov drugih vrst pospeškomerov narejenih s ciljnim nalaganjem, npr. triosni pospeškomer.
Authors

Mladi raziskovalec

Matic Arh, doktorski študent

  Ladisk, Fakulteta za strojništvo, Univerza v Ljubljani
  matic.arh@fs.uni-lj.si
  +386 1 4771 603
Scholar Home Xs

Profesor

Janko Slavič, dr.

  Ladisk, Fakulteta za strojništvo, Univerza v Ljubljani
  janko.slavic@fs.uni-lj.si
  +386 1 4771 226
jankoslavic     jankoslavic    
Scholar Home Xs

Profesor

Miha Boltežar, dr.

  Ladisk, Fakulteta za strojništvo, Univerza v Ljubljani
  miha.boltezar@fs.uni-lj.si
  +386 1 4771 608
Scholar Home Xs