Finite Element Approaches to Model Electromechanical, Periodic Beams - Publikacja - MOST Wiedzy


Finite Element Approaches to Model Electromechanical, Periodic Beams


Periodic structures have some interesting properties, of which the most evident is the presence of band gaps in their frequency spectra. Nowadays, modern technology allows to design dedicated structures of specific features. From the literature arises that it is possible to construct active periodic structures of desired dynamic properties. It can be considered that this may extend the scope of application of such structures. Therefore, numerical research on a beam element built of periodically arranged elementary cells, with active piezoelectric elements, has been performed. The control of parameters of this structure enables one for active damping of vibrations in a specific band in the beam spectrum. For this analysis the authors propose numerical models based on the finite element method (FEM) and the spectral finite element methods defined in the frequency domain (FDSFEM) and the time domain (TDSFEM).


  • 1


  • 1

    Web of Science

  • 1


Cytuj jako

Słowa kluczowe

Informacje szczegółowe

Publikacja w czasopiśmie
artykuły w czasopismach
Opublikowano w:
Applied Sciences-Basel nr 10, strony 1 - 11,
ISSN: 2076-3417
Rok wydania:
Opis bibliograficzny:
Waszkowiak W., Krawczuk M., Palacz M.: Finite Element Approaches to Model Electromechanical, Periodic Beams// Applied Sciences-Basel -Vol. 10,iss. 6 (2020), s.1-11
Cyfrowy identyfikator dokumentu elektronicznego (otwiera się w nowej karcie) 10.3390/app10061992
Bibliografia: test
  1. Kushwaha, M.S.; Halevi, P.; Dobrzynski, L.; Djafari-Rouhani, B. Acoustic band structure of periodic elastic composites. Phys. Rev. Lett. 1993, 71, 2022-2025. [CrossRef] [PubMed] otwiera się w nowej karcie
  2. Sigalas, M.M.; Economou, E.N. Elastic waves inplates with periodically placed inclusions. J. Appl. Phys. 1994, 75, 2845-2850. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  3. Sigalas, M.M.; Garcia, N. Theoretical study of three dimensional elastic band gaps with the finite-difference time domain method. J. Appl. Phys. 2000, 87, 3122-3125. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  4. Liu, Y.; Gao, L.T. Explicit dynamic finite element method for band-structure calculations of 2D phononic crystals. Solid State Commun. 2007, 144, 89-93. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  5. Narisetti, R.K.; Leamy, M.J.; Ruzzene, M. A perturbation approach for predicting wave propagation in one-dimensional nonlinear periodic structures. J. Vib. Acoust. 2010, 132, 031001. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  6. Żak, A.; Krawczuk, M.; Palacz, M. Periodic Properties of 1D FE Discrete Models in High Frequency Dynamics. Math. Probl. Eng. 2016, 2016, 9651430. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  7. Wu, Z.J.; Wang, Y.Z.; Li, F.M. Analysis on band gap properties of periodic structures of bar system using the spectral element method. Waves Random Complex Media 2013, 23, 349-372. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  8. Baz, A. Active control of periodic structures. J. Vib. Acoust. 2001, 123, 472-479. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  9. Hagood, N.W.; von Flotow, A. Damping of structural vibrations with piezoelectric materials and passive electrical networks. J. Sound Vib. 1991, 146, 243-268. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  10. Airoldi, L.; Senesi, M.; Ruzzene, M. Piezoelectric Superlattices and Shunted Periodic Arrays as Tunable Periodic Structures and Metamaterials. In Wave Propagation in Linear and Nonlinear Periodic Media; Springer: Berlin/Heidelberg, Germany, 2012; pp. 33-108. otwiera się w nowej karcie
  11. Zienkiewicz, O.C.; Taylor, R.L.; Nithiarasu, P.; Zhu, J. The Finite Element Method; McGraw-Hill: London, UK, 1977; Volume 3. otwiera się w nowej karcie
  12. Ostachowicz, W.; Kudela, P.; Krawczuk, M.; Zak, A. Guided Waves in Structures for SHM: The Time-Domain Spectral Element Method; otwiera się w nowej karcie
  13. Doyle, J.F. Wave propagation in structures. In Wave Propagation in Structures; Springer: Berlin/Heidelberg, Germany, 1989; pp. 126-156. otwiera się w nowej karcie
  14. Żak, A.; Krawczuk, M.; Palacz, M.; Doliński, Ł.; Waszkowiak, W. High frequency dynamics of an isotropic Timoshenko periodic beam by the use of the Time-domain Spectral Finite Element Method. J. Sound Vib. 2017, 409, 318-335. [CrossRef] otwiera się w nowej karcie
  15. Żak, A.; Krawczuk, M.; Waszkowiak, W. Longitudinal, Torsional and Flexural Dynamics of 1-D Periodic Structures. In Proceedings of the 22nd International Congress on Sound and Vibration: Major Challenges in Acoustics, Noise and Vibration Research (22nd ICSV), Florence, Italy, 12-16 July 2015. otwiera się w nowej karcie
  16. Brillouin, L. Wave Propagation in Periodic Structures: Electric Filters and Crystal Lattices; Courier Corporation: North Chelmsford, MA, USA, 2003.
  17. Brillouin, L. Les électrons dans les métaux et le classement des ondes de de Broglie correspondantes. Comptes Rendus Hebdomadaires des Séances de l'Académie des Sciences 1930, 191, 292.
  18. Farzbod, F.; Leamy, M.J. Analysis of Bloch's method in structures with energy dissipation. J. Vib. Acoust. Trans. ASME 2011, 133, 051010. [CrossRef] c 2020 by the authors. Licensee MDPI, Basel, Switzerland. This article is an open access article distributed under the terms and conditions of the Creative Commons Attribution (CC BY) license ( otwiera się w nowej karcie
Politechnika Gdańska

wyświetlono 38 razy

Publikacje, które mogą cię zainteresować

Meta Tagi