Модальный анализ тактильного механолюминесцентного оптоволоконного покрытия при вдавливании жестких шаровых частиц

Модальный анализ тактильного механолюминесцентного оптоволоконного покрытия при вдавливании жестких шаровых частиц

Автор: Паньков А.А., Писарев П.В., Баяндин С.Р.

Журнал: Журнал Сибирского федерального университета. Серия: Техника и технологии @technologies-sfu

Рубрика: Исследования. Проектирование. Опыт эксплуатации

Статья в выпуске: 5 т.17, 2024 года.

Бесплатный доступ

Исследованы закономерности влияния величины силы вдавливания множества жестких шаровых частиц на резонансные частоты первых шести форм колебаний тактильного покрытия. Выявлен близкий к линейному характер зависимостей резонансных частот тактильного покрытия от величины силы вдавливания частиц, что эффективно для использования резонансного метода диагностирования внешних силовых воздействий

Тактильное полимерное покрытие, оптоволоконный датчик, пьезоэффект, механолюминесценция, силовое воздействие, жесткая шаровая частица, численное моделирование

Короткий адрес: https://sciup.org/146282901

IDR: 146282901

Список литературы Модальный анализ тактильного механолюминесцентного оптоволоконного покрытия при вдавливании жестких шаровых частиц

  • Wang X., Sun F., Yin G., et al. Tactile-sensing based on flexible PVDF nanofibers via electrospinning: a review. Sensors. 2018. 18(2). 1–16. https://doi.org/10.3390/s18020330
  • Lu K., Huang W., Guo J., et al. Ultra-sensitive strain sensor based on flexible poly(vinylidene fluoride) piezoelectric film. Nanoscale Research Letters. 2018. 13(83). 1–6. https://doi.org/10.1186/s11671–018–2492–7
  • Koiva R., Zenker M., Schurmann C., et al. A highly sensitive 3D‑shaped tactile sensor. Proceedings of the IEEE/ASME International Conference on Advanced Intelligent Mechatronics. Wollongong, Australia. 9–12 July 2013. 1084–1089.
  • Lee HK., Chung J., Chang SI., et al. Normal and shear force measurement using a flexible polymer tactile sensor with embedded multiple capacitors. IEEE Journal of Micro-electromechanical Systems. 2008. 17(4). 934–942. https://doi.org/10.1109/JMEMS.2008.921727
  • Liang G., Wang Y., Mei D., et al. Flexible capacitive tactile sensor array with truncated pyramids as dielectric layer for Three-Axis force measurement. IEEE Journal of Micro-electromechanical Systems. 2015. 24(5). 1510–1519. https://doi.org/10.1109/JMEMS.2015.2418095
  • Iwasaki T., Takeshita T., Arinaga Y., et al. Shearing force measurement device with a built-in integrated micro displacement sensor. Sensors and Actuators A: Physical. 2015. 221. 1–8. https://doi.org/10.1016/j.sna.2014.09.029
  • Lee HK., Chang SI., Yoon E. A flexible polymer tactile sensor: Fabrication and modular expandability for large area deployment. IEEE Journal of Micro-electromechanical Systems. 2006. 15(6). 1681–1686. https://doi.org/10.1109/JMEMS.2006.886021
  • Yousef H., Boukallel M., Althoefer K. Tactile sensing for dexterous in-hand manipulation in robotics – A review. Sensors and Actuators A: Physical. 2011. 167. 171–187. https://doi.org/10.1016/j.sna.2011.02.038
  • Kappassov Z., Corrales JA., Perdereau V. Tactile sensing in dexterous robot hands – Review. Robotics and Autonomous Systems. 2015. 74. 195–220. https://doi.org/10.1016/j.robot.2015.07.015
  • Oddo CM., Beccai L., Felder M., et al. Artificial roughness encoding with a bio-inspired MEMS‑based tactile sensor array. Sensors. 2009. 9(5). 3161–3183. https://doi.org/10.3390/s90503161
  • Kolesar Jr ES, Dyson CS. Object imaging with a piezoelectric robotic tactile sensor. IEEE Journal of Micro-electromechanical Systems. 1995. 4(2). 87–96. https://doi.org/10.1109/NAECON.1993.290890
  • Drimus A., Petersen MB., Bilberg A. Object texture recognition by dynamic tactile sensing using active exploration. Proceedings of the 21st IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication. Paris, France. 9–13 September 2012. 277–283.
  • Zhang T., Liu H., Jiang L., et al. Development of a flexible 3-D tactile sensor system for anthropomorphic artificial hand. IEEE Sensors Journal. 2013. 13. 510–518. https://doi.org/10.1109/JSEN.2012.2220345
  • Ramadan K., Sameoto D., Evoy S. A review of piezoelectric polymers as functional materials for electromechanical transducers. Smart Materials and Structures. 2014. 23(3). 033001. https://doi.org/10.1088/0964–1726/23/3/033001
  • Seminara L., Pinna L., Valle M., et al. Piezoelectric polymer transducer arrays for flexible tactile sensors. IEEE Sensors Journal. 2013. 13(10). 4022–4029. https://doi.org/10.1109/JSEN.2013.2268690
  • Hamdi O., Mighri F., Rodrigue D. Piezoelectric cellular polymer films: Fabrication, properties and applications (Review). AIMS Materials Science. 2018. 5(5). 845–869. https://doi.org/10.3934/matersci.2018.5.845
  • Aleksandrova M. Spray deposition of piezoelectric polymer on plastic substrate for vibrational harvesting and force sensing applications. AIMS Materials Science. 2018. 5(6). 1214–1222. https://doi.org/10.3934/matersci.2018.6.1214
  • Rajala S., Tuukkanen S., Halttunen J. Characteristics of piezoelectric polymer film sensors with solution-processable graphene-based electrode materials. IEEE Sensors Journal. 2015. 15(6). 3102–3109. https://doi.org/10.1109/JSEN.2014.2344132
  • Jia Y., Tian X., Wu Z., et al. Novel mechano-luminescent sensors based on piezoelectric/electroluminescent composites. Sensors. 2011. 11(4). 1–9. https://doi.org/10.3390/s110403962
  • Патент RU № 2643692. Волоконно-оптический датчик объемного напряженного состояния / Паньков А. А., опубл.: 05.02.2018, Бюл. № 4; заявка № 2017111405 от 04.04.2017 г. [Pan’kov AA. Fiber optic volumetric stress sensor. Patent RU № 2643692 of April 4, 2017 (in Rus.)]
  • Pan’kov A. A. Piezoelectroluminescent fiber-optic sensors for temperature and deformation fields. Sensors and Actuators A: Physical. 2019. 288. 171–176. https://doi.org/10.1016/j.sna.2019.01.030
  • Патент RU № 2748665. Способ удаления обледенения на аэродинамических поверхностях / Паньков А. А., опубл.: 28.05.2021 Бюл. № 16, заявка № 2020132202 от 28.09.2020 г. [Pan’kov A. A. Method of de-icing aerodynamic surfaces. Patent RU № 2748665 of May 28. 2021 (in Rus.)]
  • Паньков А. А., Писарев П. В., Баяндин С. Р. Электро-механическая модель тактильного полимерного оптоволоконного пьезоэлектролюминесцентного покрытия. Журнал радио электроники [электронный журнал], 2022, 8, 1–13, https://doi.org/10.30898/1684–1719.2022.8.3 [Pan’kov A.A., Pisarev P. V., Bayandin S. R. Electro-mechanical model of tactile polymer fiber optic piezo-electroluminescent coating. Zhurnal radioelektroniki [Journal of Radio Electronics] [online], 2022, 8, 1–13 (in Rus.)]
  • Крауя У. Э., Янсонс Я. Л. Механолюминесценция композитных материалов: Методы, аппаратура и результаты исследований. Рига: Зинатне, 1990. 152 [Krauya UE., YAnsons YL. Mechanoluminescence of composite materials: Methods, equipment and results of researches. Riga: Zinatne Publisher, 1990. 152 (in Rus.)]
  • Победря Б. Е. Механика композиционных материалов. М.: Изд–во Моск. университета, 1984. 336 [Pobedrya B. E. Mechanics of composite materials. Moscow: Moscow University Publisher, 1984. 336 (in Rus.)]
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp