Συντάχθηκε 11-09-2017 15:45
από Nektarios Arnaoutakis
Email συντάκτη: narnaoutakis<στο>tuc.gr
Ενημερώθηκε:
-
Κύρια: ΕΤΕΠ ΜΠΔ.
Άλλες ιδιότητες: απόφοιτος προπτυχιακός ΜΠΔ, απόφοιτος ΜΔΕ/Διδ. ΜΗΧΟΠ
ΠΟΛΥΤΕΧΝΕΙΟ ΚΡΗΤΗΣ
ΣΧΟΛΗ ΜΗΧΑΝΙΚΩΝ ΠΑΡΑΓΩΓΗΣ ΚΑΙ ΔΙΟΙΚΗΣΗΣ
Ονοματεπώνυμο: ΨΥΛΑΚΗΣ ΗΛΙΑΣ
Αριθμός Μητρώου: 2014019067
Θέμα
Τίτλος στα Ελληνικά: ΑΝΤΙΣΕΙΣΜΙΚΗ ΜΟΝΩΣΗ ΜΕ ΧΡΗΣΗ ΗΛΕΚΤΡΟΜΑΓΝΗΤΙΚΩΝ ΔΥΝΑΜΕΩΝ
Τίτλος στα Αγγλικά :ANTISEISMIC INSULATION USING ELECTROMAGNETIC FORCES
Εξεταστική Επιτροπή:
Επιβλέπων:Γ.ΣΤΑΥΡΟΥΛΑΚΗΣ
Πρώτο Μέλος:Α.ΑΝΤΩΝΙΑΔΗΣ
Δεύτερο Μέλος:Ν.ΜΠΙΛΑΛΗΣ
Περίληψη
Περίληψη της εργασίας στα Ελληνικά: Στο πλαίσιο της παρούσας μεταπτυχιακής διατριβής πραγματοποιήθηκε μελέτη αντισεισμικής μόνωσης με τη χρήση ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων. Συγκεκριμένα εξετάστηκε κατά πόσο είναι δυνατόν να γίνει απόσβεση των δυνάμεων ταλάντωσης που προκαλούνται από σεισμό μέσω μιας διάταξης ηλεκτρομαγνητών που επιδρούν στην κατασκευή.
Στο Κεφάλαιο 1, έγινε μια γενική αναφορά στο φαινόμενο του σεισμού και στις δυνάμεις που επιδρούν σε μια κατασκευή κατά τη διάρκεια του. Στο Κεφάλαιο 2 έγινε περιγραφή του φαινομένου της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής, βάσει του οποίου στηρίχθηκε η βασική ιδέα προκειμένου να αξιοποιηθεί και να χρησιμοποιηθεί ως αντισεισμική μόνωση. Ειδικότερα μελετήθηκε με μαθηματικούς τύπους η μαγνητική αλληλεπίδραση καταλήγοντας σε μια μαθηματική εξίσωση η οποία υπολογίζει την μαγνητική δύναμη ανάμεσα σε δύο μαγνητικούς πόλους. Η εξίσωση αυτή χρησιμοποιήθηκε στην γραμμική της μορφή στο κυρίως θέμα της διατριβής αυτής, μέσω της οποίας προέκυψαν τα αποτελέσματα.
Στο Κεφάλαιο 3 παρουσιάστηκε η θεωρία των δυναμικών συστημάτων με μαθηματικές σχέσεις χρήσιμες για την προσέγγιση της λύσης του προβλήματος. Συγκεκριμένα αναφέρονται η θεωρία της περιοδικής διέγερσης με δυνάμεις απόσβεσης, η ιδιοσυχνότητα καθώς επίσης και η μοντελοποίηση ενός μονοβάθμιου δυναμικού συστήματος. Ανάγοντας την κατασκευή σε ένα μονοβάθμιο δυναμικό σύστημα, στο κεφάλαιο 4 έγινε αναλυτική και σχηματική περιγραφή του ηλεκτρομαγνητικού συστήματος.
Στο κεφάλαιο 5, με την βοήθεια της MATLAB εισήχθηκαν αρχικά δεδομένα υποβάλλοντας την κατασκευή σε μια συγκεκριμένη διέγερση˙ προέκυψε μια γραφική παράσταση μετατόπισης - ιδιοσυχνότητας. Το επόμενο βήμα ήταν να προσαρμοστεί η ηλεκτρομαγνητική δύναμη στο σύστημα και να προκύψει ένα ίδιο διάγραμμα. Συγκρίθηκαν τα δύο διαγράμματα και φάνηκε ότι στο δεύτερο η μετατόπιση ήταν εμφανώς μειωμένη. Εν κατακλείδι γίναν 4 παραδείγματα με αλλαγή στα δεδομένα του κώδικα ώστε να σχολιαστούν οι μετατροπές και να προκύψουν τα συμπεράσματα.
Τέλος, βάσει των αποτελεσμάτων της ανάλυσης αυτής, προέκυψαν τα συμπεράσματα και κυρίως εάν είναι εφικτή η υλοποίηση της αρχικής ιδέας και ποιες είναι οι μελλοντικές προτάσεις και βλέψεις επί του θέματος. Με τις αλλαγές στα αρχικά δεδομένα του κώδικα διαπιστώθηκε ότι θεωρητικά μια τέτοια ιδέα απόσβεσης των δυνάμεων του σεισμού με χρήση ηλεκτρομαγνητικών δυνάμεων μπορεί να πραγματοποιηθεί όμως σε ένα τέτοιο πρώιμο στάδιο είναι αδύνατον να αποσαφηνιστεί εάν μπορεί να εφαρμοστεί στην πραγματικότητα.
Περίληψη της εργασίας στα Αγγλικά : By this master thesis presents an anti-seismic insulation study using electromagnetic forces. Specifically it was examined whether it is possible for the vibration forces to be damped through an array of electromagnets within the foundation of the construction.
In Chapter 1, an overall reference to the earthquake phenomenon and to the forces that impact on a construction during its action. In Chapter 2, the phenomenon of electromagnetic induction was described, on which the main idea was based on, in order to be fully utilized as anti-seismic insulation. In particular, the magnetic interaction was studied using mathematical formulas, resulting in a mathematical equation which calculates the magnetic force between two magnetic poles. This equation was used in its linear form in the main subject of this thesis, through which the results were obtained.
In Chapter 3, the theory of dynamic systems was presented using mathematical relationships useful to approach the solution to the problem. Specifically, the theory of periodic stimulation with damping forces, self-frequency as well as the modeling of an one-stage dynamic system were mentioned. In Chapter 4, there was a detailed and schematic description of the electromagnetic system, assuming the construction as an one-stage dynamic system.
In Chapter 5, initial data was introduced by subjecting the construction to a specific stimulation; a graphical representation of displacement- self-frequency was produced, using Matlab. The next step was to adapt the electromagnetic force to the system and to produce a same diagram. The two graphs were compared and the displacement was apparently reduced in the second graph. In conclusion, four examples were developed, changing the data of the code in order to comment on the conversions and to led to the conclusions.
Finally, on the basis of the results of this analysis, it was emerged whether the main idea could be realized and what the future proposals are. The results showed that theoretically such an idea of damping the forces of an earthquake using electromagnetic forces can be realized but at such an early stage it is impossible to clarify whether it can be implemented in reality.
Ημερομηνία Εξέτασης
Ημέρα/Μήνας/Έτος:13/9/2017
Ώρα: 13:00
Χώρος Εξέτασης
Αίθουσα: ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΜΗΧΑΝΙΚΗΣ Μ.Π.Δ
Κτίριο:
