Ιδρυματικό Αποθετήριο
Πολυτεχνείο Κρήτης
EN  |  EL

Αναζήτηση

Πλοήγηση

Ο Χώρος μου

Ηλεκτρομηχανικές αναλογίες: Αναπαράσταση μηχανικών συστημάτων ως ηλεκτρικά κυκλώματα

Koulouridakis Matthaios

Πλήρης Εγγραφή


URI: http://purl.tuc.gr/dl/dias/77DA1C67-D637-4814-B3FB-F1A2A7BDBA57
Έτος 2025
Τύπος Διπλωματική Εργασία
Άδεια Χρήσης
Λεπτομέρειες
Βιβλιογραφική Αναφορά Ματθαίος Κουλουριδάκης, "Ηλεκτρομηχανικές αναλογίες: Αναπαράσταση μηχανικών συστημάτων ως ηλεκτρικά κυκλώματα", Διπλωματική Εργασία, Σχολή Μηχανικών Παραγωγής και Διοίκησης, Πολυτεχνείο Κρήτης, Χανιά, Ελλάς, 2025 https://doi.org/10.26233/heallink.tuc.103639
Εμφανίζεται στις Συλλογές

Περίληψη

Στο περιβάλλον γύρω μας και γενικότερα στη φύση, συναντάμε διαφόρων ειδών φυσικά συστήματα τα οποία αναλύονται και περιγράφονται σύμφωνα με τις βασικές αρχές και τους φυσικούς νόμους που τα διέπουν. Στα συστήματα αυτά μπορούμε να συμπεριλάβουμε όλα εκείνα που αναπαριστούν και βασίζονται σε φυσικά φαινόμενα όπως ένα μηχανικό σύστημα ελατηρίου-μάζας που βασίζεται στην κίνηση ενός αντικειμένου που συνδέεται με ένα ελατήριο, ή ένα απλό ηλεκτρικό κύκλωμα στο οποία συναντάται το φαινόμενο του ηλεκτρισμού που σχετίζεται με την κίνηση φορτισμένων σωματιδίων. Αλλά τί συμβαίνει στην περίπτωση όταν θέλουμε να χρησιμοποιήσουμε ένα φυσικό σύστημα για να αναπαραστήσουμε και να προσεγγίσουμε ένα άλλο; Η απάντηση σε αυτό το ερώτημα παρουσιάζει μεγάλο ενδιαφέρον διότι χρησιμοποιώντας γνώσεις και θεμελιώδεις νόμους μίας κατάστασης ενός συστήματος, μπορούμε με μία απλή μετατροπή τους να προσεγγίσουμε και να επιλύσουμε δυσκολότερα και πιο σύνθετα προβλήματα. Τα εργαλεία και οι μέθοδοι που έχουν αναπτυχθεί στη μία περιοχή μπορούν να μεταφερθούν για την επίλυση προβλημάτων της δεύτερης.Στην παρούσα εργασία, επιδεικνύεται το πώς τα μηχανικά στοιχεία μπορούν να αναπαρασταθούν από τα ηλεκτρικά τους αντίστοιχα, επιτρέποντας στους μηχανικούς να εφαρμόζουν καλά εδραιωμένες τεχνικές ανάλυσης ηλεκτρικών κυκλωμάτων για την επίλυση προβλημάτων σε μηχανικά συστήματα. Αυτή η προσέγγιση απλουστεύει όχι μόνο την ανάλυση σύνθετων μηχανικών συστημάτων, αλλά διευκολύνει και τη χρήση καλά ανεπτυγμένων εργαλείων θεωρίας ηλεκτρικών κυκλωμάτων και προσομοίωσης, διευκολύνοντας τελικά το σχεδιασμό και τη βελτιστοποίηση μηχανικών συστημάτων.Η εργασία ξεκινά καθορίζοντας την αντιστοιχία μεταξύ μηχανικών και ηλεκτρικών στοιχείων. Για παράδειγμα, η μάζα είναι ανάλογη με την επαγωγή, η απόσβεση είναι ανάλογη με την αντίσταση και η σκληρότητα είναι ανάλογη με την χωρητικότητα. Επιδεικνύεται επίσης η αναλογία σε ποσότητες στα μηχανικά και ηλεκτρικά συστήματα, όπως η δύναμη και η τάση, η ταχύτητα και το ρεύμα, καθώς και η μετατόπιση και το φορτίο. Κατανοώντας αυτές τις θεμελιώδεις σχέσεις, οι μηχανικοί μπορούν να αξιοποιήσουν τη γνώση τους στη θεωρία ηλεκτρικών κυκλωμάτων για να αντιμετωπίσουν προκλήσεις στα μηχανικά συστήματα.Ένα από τα κύρια πλεονεκτήματα της χρήσης ηλεκτρομηχανικών αναλογιών είναι η δυνατότητα απλοποίησης της ανάλυσης σύνθετων μηχανικών συστημάτων. Αντιπροσωπεύοντας τα μηχανικά στοιχεία ως τα ηλεκτρικά τους αντίστοιχα, οι μηχανικοί μπορούν να εφαρμόσουν καλά εδραιωμένες τεχνικές ανάλυσης ηλεκτρικών κυκλωμάτων, όπως οι νόμοι του Kirchhoff και η ανάλυση δικτύου, για την επίλυση προβλημάτων στα μηχανικά συστήματα. Αυτή η προσέγγιση όχι μόνο εξοικονομεί χρόνο και προσπάθεια, αλλά επιτρέπει επίσης μια πιο διαισθητική κατανόηση της συμπεριφοράς του συστήματος.Ο βασικός στόχος λοιπόν, της παρούσας διπλωματικής εργασίας, είναι η αποδελτίωση των γνώσεων σχετικά με την αναλογία μηχανικών και ηλεκτρικών προβλημάτων για μονοδιάστατα στοιχεία ενώ παράλληλα γίνεται μελέτη πάνω στη βασική θεωρία και τις έννοιες των ηλεκτρικών κυκλωμάτων και των μηχανικών συστημάτων, για την καλύτερη κατανόηση των αναλογιών αυτών.

Διαθέσιμα αρχεία

Υπηρεσίες

Στατιστικά