Nagrinėjama pjezoelektrinės pavaros pozicionavimo tikslumas ir pjezoelemento suveikimo laikas. Aprašomas tiriamas objektas, jo valdymo įrenginiai ir bandymams naudojama aparatūra. Aptariami atliktų bandymų rezultatai. Pateikiamos išvados ir rekomendacijos. / The piezoelectric drive positioning accuracy and the piezo element play time are analyzed in the paper. The investigated object, its control and equipment for testing are described. Experimentation results are analyzed. Conclusion and recommendations are given.

This research paper surveys the types of automatic gates, their advantages and drawbacks. New folding gates are analyzed; their moment of inertia during the movement is several times less than of common gates of the same width. Vibrations of common and folding automatic gates are also analyzed in the research. During the experimental survey a coefficient of tightness has been determined. Computer based program has been used for the analytical analyses. The most proper masses of construction knots and most optimum coefficients of tightness and suppression are chosen according to the optimum opening speed of the gates.

Large structures exposed to the environment such as the collinear omni and large panel communication antennas in this research suffer damage from cyclic wind, rain, hail, ice load and impacts from birds and stones. Stresses from self-weight, ice loading and wind gusts will produce deformations of the structure that will lead to performance deterioration of the antenna. In order to avoid such a case, it is important to understand the static, dynamic and aerodynamic behavior of these structures and thus optimization can be achieved. In this research the current fluid-structure interaction methods are used to model, simulate and analyze these communication antennas in order to assess whether failure would occur under service loads. The FEA models developed are verified against analytical models and/or experiments. Different antenna configurations are compared based on their capacity to minimize vibration effects, stress-induced deformations and aerodynamic loading effects.

Interaktyvi instaliacija sudaryta iš 6 skirtingų komunikuojančių objektų(kolonų): 2 objektai mediniai sujungti judesio davikliu ir perduodantys itin žemo dažnio garsus, 2 objektai metaliniai sujungti judesio davikliu ir perduoda aukšto dažnio garsus, 2 objektai betoniniai taip pat sujungti judesio davikliais ir perduoda vibracijas. Kūrinio idėja paremta interpasyvumo sąvoka. Interpasyvumas - tai reiškinys, kai užuot veiksmą atlikę patys, jį atlikti perkeliame kitiems. Mano kūrinyje, tai atsispindi per komunikuojančias kolonas, kurios reaguoja į žiūrovą garsu, vibracija, judesiu. Objektas kinta realiuoju laiku, kuo daugiau norime pažinti kūrinį tuo labiau keičiama ramybės būsena, būdas suprasti - atsitraukiant stebėti. / Interactive installation consisting of 6 different communicating objects (columns): 2 wooden objects combined motion sensor and transporting extremely low-frequency sounds, two metal objects to connect the motion sensor and transmits high-frequency sounds, two concrete objects as well as to combine motion sensors and transmits vibrations. Creative idea is based on the concept of interpasive action. Interpasive action - a phenomenon in which, instead of an action performed by themselves, to make migrating to others. My piece is reflected through communicating columns that are responsive to the viewer by sound, vibration, movement. The object is changing in real time, the more we want to know the work of the more dormant state as a way to understand - the retreat to track.

Les cyclistes peuvent rouler plusieurs heures sur des routes d'une qualité souvent médiocre. L’amélioration du confort des vélos de route est donc un critère de conception important dans l’industrie du cycle. Le fait que l’humain joue un double rôle de récepteur de vibration et de composant dynamique important sur un vélo complexifie l’étude du confort cycliste. De ce fait, les fabricants de vélos n’ont actuellement pas d'idée précise sur ce qui influence réellement le confort et cela limite leur capacité d'améliorer le confort de leurs produits. L’objectif de ce mémoire est de trouver les composants qui ont le plus d'influence sur le niveau d'accélération, de force et puissance transmises aux mains et aux fesses du cycliste. Cet objectif est atteint en trois étapes, qui ont fait chacune l’objet d’articles de journaux inclus dans ce mémoire. La première étape est le développement d'une technique pour reproduire l’excitation de la route en laboratoire. Cette étape comprend d'abord la mesure de vibration sur un vélo roulant sur une route très granulaire (bitume usé sans crevasses et sans nids de poules). Il y est ensuite question de la méthode de reproduction avec des excitateurs linéaires reproduisant la vibration de la route sous les roues d'un vélo avec un cycliste. La deuxième étape est l’élaboration d'un protocole expérimental conçu pour réduire au maximum les incertitudes reliées à l’interaction du cycliste sur le vélo et aux conditions d'essais. Ce protocole optimise la position du cycliste et des conditions d’essais pour augmenter la répétabilité des mesures des vibrations transmises aux mains et aux fesses du cycliste. Malgré ces précautions concernant la répétabilité, le système vélo-cycliste n'est pas déterministe. Une approche statistique rigoureuse doit donc être utilisée pour analyser les essais. La troisième étape est la campagne de mesure qui répond directement à l’objectif de ce mémoire. Elle se résume en une première série d’essais qui détermine pour chaque composant identifié (cadre, fourche, roues, cintre et potence) les pièces offertes sur le marché qui transmettent le plus et le moins de vibrations. À partir des pièces sélectionnées, une seconde série d'essais permet de déterminer ensuite la contribution relative de ces composants sur le niveau de vibrations transmises au cycliste. La détermination de la contribution relative des composants d’un vélo de route sur le niveau de vibrations transmises de la route au cycliste permet ainsi d'identifier les composants les plus influents sur le confort des vélos et de guider le partenaire au projet, Cervélo, dans la conception orientée vers l’amélioration du confort des vélos de demain.

Les vibrations éoliennes sont la cause principale de bris de conducteurs en fatigue des lignes aériennes de transport d'énergie électrique. Ces vibrations sont dues à des détachements tourbillonnaires produits dans le sillage du conducteur. Une méthode commune de réduction des vibrations est l'ajout d'amortisseurs de vibrations près des pinces de suspension. Contrairement aux essais en ligne expérimentale, la modélisation numérique permet d'évaluer rapidement et à faible coût la performance d'un amortisseur de vibration sur une portée de ligne aérienne. La technologie la plus fréquemment utilisée fait appel au principe de balance d'énergie (PBE) en évaluant le niveau de vibrations pour lequel la puissance injectée par le vent est égale à la puissance dissipée par le conducteur et l'amortisseur. Les méthodes actuelles pour la prédiction des vibrations reposent sur des hypothèses simplificatrices quant à la modélisation de l'interaction conducteur-amortisseur. Une approche prometteuse pour la prédiction des vibrations est l'utilisation d'un modèle numérique temporel non linéaire qui permet de mieux représenter la masse, la géométrie, la rigidité et l'amortissement du système. L'objectif principal de ce projet de recherche est de développer un modèle numérique avec intégration temporelle directe d'un conducteur et d'un amortisseur en vibration permettant de reproduire le comportement dynamique du système pour la gamme de fréquence et d'amplitude typique des vibrations éoliennes des conducteurs. Un modèle par éléments finis d'un conducteur seul en vibration résolu par intégration temporelle directe a d'abord été développé en considérant une rigidité de flexion variable. Comme une rigidité de flexion constante et égale à 50% de la rigidité de flexion maximale théorique ( EImax ) est jugée adéquate pour la modélisation du conducteur, c'est cette valeur qui a été utilisée pour la suite du projet. Ensuite, des modèles non-linéaires pour deux types d'amortisseur de vibrations (Stockbridge et Hydro-Québec) ont été développés. Ces modèles reproduisent adéquatement le comportement dynamique des amortisseurs pour une grande gamme de fréquences et d'amplitudes de déplacement. Finalement, les modèles d'amortisseur ont été intégrés au modèle de conducteur et uil nouvel outil de prédiction de vibrations éoliennes basé sur le principe de balance d'énergie (PBE) a été développé. Celui-ci permet de bien reproduire des àmplitudes de vibration mesurées sur une ligne expérimentale, en particulier dans la gamme 8 à 35 Hz. À plus long terme, un tel modèle pourrait servir de point de départ vers une modélisation temporelle complète du phénomène de vibrations éoliennes des conducteurs incluant l'excitation éolienne, l'auto-amortissement des conducteurs et des conditions limites réalistes pour les lignes aériennes.

A pedestrian crowd walking on a footbridge causes the footbridge to vibrate. These vibrations become an issue of serviceability and can give rise to discomfort for the pedestrians, whereby they should, to as large extent as possible, be prevented. Currently, there is a lack of reliable models to describe a dynamic load on a footbridge, due to a walking crowd. Therefore, there is a need for such models. Lately, a great amount of research has been carried out on the subject pedestrian-induced vibrations of footbridges, though most of it with focus on lateral vibrations. Conversely, this project has been performed aiming to accurately model pedestrian-induced vertical vibrations of a general footbridge. For that purpose, starting from an existing model, a somewhat improved model, comprising three sub-model, has been developed. The sub-models are: one model of the pedestrian crowd walking along the footbridge, one model describing the load from the pedestrian footstep and one model describing the interaction between the pedestrians and the footbridge. In order to get statistically reliable results, numerous simulations of the pedestrian-induced vertical vibrations of a specific footbridge have been performed, using the developed model. Averaging the results over the simulations, we could conclude that the model gives an average error of 7 %, compared to experimental data. The measured quantity giving these results was the absolute maximum value of the acceleration at the midpoint of the footbridge. The achieved dynamical response of the footbridge is qualitatively satisfying, while the quantitative error is larger than we hoped for, whereby we conclude that further improvement of the model is needed before we are able to accurately model pedestrian-induced vertical vibrations of footbridges. / När en folksamling går över en gångbro uppstår vibrationer i gångbron. Dessa vibrationer påverkar brons användbarhet och kan ge upphov till obehagskänsla hos fotgängarna, vilket gör att vibrationerna i största möjliga utsträckning bör motverkas. I nuläget saknas pålitliga modeller för att beskriva den dynamiska last en gångbro utsätts för när en folksamling går över den. Således föreligger ett behov att utveckla en sådan modell. Under de senaste decennierna har mycket forskning utförts inom området människoinducerade vibrationer i gångbroar. Dock har merparten av denna forskning berört endast laterala vibrationer. Detta projekt däremot, har genomförts med syftet att, med ett noggrant resultat, modellera människoinducerade vertikala vibrationer i en generell gångbro. För att uppnå detta har jag utgått från en befintlig modell och från den utvecklat en ny modell bestående av tre delmodeller. De tre delmodellerna är: en modell som beskriver hur folksamlingen rör sig över gångbron, en modell som beskriver den kraft det mänskliga fotsteget uträttar på gångbron och en modell som beskriver interaktionen mellan fotgängarna och gångbron. För att uppnå statistiskt tillförlitliga resultat har modellen som utvecklats i detta projekt använts för att utföra åtskilliga simuleringar av människoinducerade vertikala vibrationer i en specifik gångbro. Om vi medelvärdesbildar resultaten över simuleringarna framgår det att modellen som utvecklats ger ett resultat som avviker med 7 % från experimentellt data. Detta gäller för den maximala accelerationen vid gångbrons mittpunkt. Den resulterande dynamiska responsen ser kvalitativt sett bra ut, medan den kvantitativa avvikelsen är större än vi hoppats på. Därför drar vi slutsatsen att vidare förbättringar av modellen behövs för att den ska kunna användas till att på ett noggrant sätt modellera människoinducerade vertikala vibrationer i gångbroar.

Brake squeal is a common noise problem encountered in the automotive industry. Higherfriction coefficients and weight reduction recently led to higher vibration levels in the audiblefrequency range. This quality issue becomes economic due to penalties imposed to the brakesupplier although no robust design method exists. The industrial practice thus relies on costlyprototyping and adjustment phases. The evolution of computational power allows computationof large mechanical assemblies, but non-linear time simulations generally remain out of reach.In this context, the thesis objective is to provide numerical tools for squeal resolution at earlydesign stages.Parameterized reduction methods are developed, using system real modes as Rayleigh-Ritzvectors, and allow very compact reduced models with exact real modes. The proposed ComponentMode Tuning method uses the components free/free modes as explicit degrees of freedom.This allows very quick sensitivity computation and reanalyzes of an assembly as function oflocal component-wise parameters. Non-linear time simulations are made possible through twoingredients. A modified non-linear implicit Newmark scheme and a fixed Jacobian are adaptedfor contact vibrations. The brake is reduced keeping a superelement with exact real modes anda local non-linear finite element model in the vicinity of the pad/disc interaction.A set of design tools is illustrated for a full industrial brake model. First, instant stabilitycomputations and complex mode trajectories are studied. Modal interactions and non-linearphenomena inside the limit cycles are thus well understood. Time/frequency correlations areperformed using transient modal identification and space-time decomposition. A time domainmodal damping model is also shown to be very useful. The modification of a critical componentfor squeal resolution is finally tested and validated.

A numerical model to predict train induced vibrations is presented. The dynamic computation considers mutual interactions in vehicle/track coupled system by means of a finite and discrete elements method. The vehicle is modeled by 7 bi-dimensional rigid elements representing: the body, the two boogies and the four wheels. The railway is discretized as finite Timoshenko beam elements. Axial deformation is assumed insignificant. The substructure is made-up of: rail-pads, sleepers, ballast, and background. Rail-pads are modeled as spring/damper couples without mass and sleepers are modeled as rigid elements. The rail-sleeper contact is assumed extended to a connection-area, rather than a single point assumption. To model this area many spring/damper couples are disposed along the length of sleepers. The ballast is modeled as blocks of mass made-up of rigid elements, connected to sleeper by spring/damper couples. To allow the transmission of vibrations in longitudinal direction too, spring/damper couples connect ballast elements horizontally.The dynamic interaction between the wheel-sets and the rail is accomplished by using the non-linear Hertzian model with hysteresis damping. The rail defects and the case of out-of-round wheels are considered too.A modal analysis of supporting structure is done to validate the substructure model comparing it to experimental data.Comparisons between numerical results of our model, experimental data and numerical results of others literature models are done on contact-force, rail accelerations and sleepers accelerations to validate the coupled vehicle/track system.Moreover a modal analysis of the coupled vehicle/track system is done to analyze the relationship between resonance frequencies, train velocities and ballast displacements.A sensitivity analysis is done to evaluate the variables more affecting the maintenance costs. The parameters more conditioning the ballast maintenance costs are the ballast modulus and the train mass.The effects of train velocity on the ballast displacements are analyzed in relationship with substructure properties. A new formulation to evaluate the railway toll connected to ballast wear is introduced.A new interpretation of the critical velocity in the range 100-300 km/h is proposed.

Micro-Electro-Mechanical Systems (MEMS) sensors are used in an increasing range of applications such as inertial guidance or automotive safety systems, in which damping has a significant and negative effect on the device performances. Support loss, which governs the losses from the resonator to its foundation through the supporting structure, is an important source of damping in MEMS resonators. This thesis focuses on improving an understanding of this particular damping mechanism so that efficient models can be developed to predict the amount and relative importance of support loss at the design stage. The coupling between resonator and support is of principal interest to evaluate the interaction and energy transmission between them. To quantify the stresses acting on the support, a model that predicts vibration transmission through common MEMS structures is first developed. A general wave propagation approach for the vibration analysis of networks consisting of slender, straight and curved beam elements and complete ring is presented. The analysis is based on a ray tracing method and a procedure to predict the natural frequencies and mode shapes of complex ring/beam structures is demonstrated. An analytical method is then used to model the support, approximated to a semi-infinite domain, and quantify support losses. The work focuses mainly on in-plane vibrations for single-axis gyroscopes. However, new generation of multi-axis resonators is being currently developed, and the in-plane models are extended to cope with out-of-plane vibration transmission and support loss. To illustrate the effectiveness of the models, several numerical examples are presented, by applying them first to simple beam-like structures and subsequently to structures of increasing complexity. Strategies for improving the quality factor of common MEMS sensors, and specific ring-based resonators designs that minimise support losses, are also considered.