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相似文献
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1.
可控约束阻尼层梁的H∞控制实验研究   总被引:4,自引:0,他引:4  
谢石林  张希农 《实验力学》1999,14(2):157-164
建立了可控约束阻尼层悬臂梁的动力学模型,分析了模型中的不确定性.针对模态溢出问题,研究了可控约束阻尼层梁结构的H∞鲁棒控制设计,并进行了数值仿真与控制实验研究.结果表明,与位移比例反馈控制相比,H∞控制能有效抑制可控约束阻尼层梁结构的模态振动,且对被截断模态不产生控制溢出,具有良好的鲁棒稳定性.  相似文献   

2.
基于弹性、粘弹性和压电材料本构方程,应用能量法建立了主动约束层阻尼(ACLD)圆柱壳体的有限元动力学方程。通过对压电传感层自感电压的比例、微分反馈控制,对主动约束层阻尼(ACLD)圆柱壳体进行了主被动一体化振动控制,研究了复合圆柱壳体的动力学响应特性。讨论了主动约束层阻尼(ACLD)片体的位置、覆盖率、粘弹性层厚度及控制增益等关键参数对圆柱壳体振动特性的影响。研究表明:主动约束层阻尼(ACLD)片体的粘贴位置与模态有关,针对不同模态,应采用不同的粘贴位置;覆盖率、粘弹性层厚度及控制增益等直接影响到振幅衰减程度,通过对片体位置、覆盖率、粘弹性层厚度及控制增益等关键参数的优化,能有效降低主动约束层阻尼圆柱壳体的振动,具有十分重要的工程应用价值。  相似文献   

3.
为了缩减开口柱壳结构的振动,本文基于Lagrange方程以及Sanders薄壳理论建立了局部约束阻尼开口柱壳的动力学模型,分析了粘弹性单元分段数和厚度、阻尼单元占空比以及约束层敷设角和厚度对结构前三阶模态损耗因子和固有频率的影响,得到了各参数对结构振动特性的影响规律.并以前三阶损耗因子为目标,应用NSGA-Ⅱ遗传算法对...  相似文献   

4.
蜂窝锥壳卫星适配器约束阻尼层振动抑制分析   总被引:5,自引:3,他引:5  
主要研究在蜂窝锥壳卫星适配器上附加约束阻尼来抑制锥壳传递振动。尽管约束阻尼方面的研究很多,但是大多数都是针对简单的梁或者板结构,而对复杂蜂窝锥壳结构的振动抑制问题研究还很少;为此,通过对蜂窝壳的等效化处理和约束阻尼结构的有限元建模理论分析,建立起卫星一适配器结构在有无附加约束阻尼情况下的有限元模型,进一步通过模态分析和频响分析,得到不同约束阻尼层设计参数对结构振动抑制影响规律。分析结果对于经济有效的设计约束阻尼层和结构减振减重具有较好的参考价值。  相似文献   

5.
薄壳附加阻尼层旨在降低薄壳结构的噪声,为此本文研究该系统成本最小的优化设计:以包含阻尼的结构各层的倒厚度为设计变量,以满足设计的噪声要求为约束条件,以结构成本(包括约束阻尼层结构的薄壳基础层、阻尼层、约束层的材料费用)作为目标函数.利用K-S函数得到最大振动加速度级来描述噪声,运用响应面方法显式化噪声约束函数,采用序列二次规划求解优化模型.算例表明,增加阻尼层和约束层的厚度有利于增强结构的阻尼和刚度,优化设计使得薄壳结构的造价降低8.44%,且使结构的振动综合指标降低了27.08%,从而使结构减振降噪性能得到了提高.  相似文献   

6.
航天支架结构的被动振动控制   总被引:6,自引:1,他引:6  
重点研究了航天支架结构的被动振动控制问题。在约束阻尼层有限元模型理论分析的基础上,对未附加约束阻尼层的支架计算模态和试验模态进行了相关性分析,制定出被动振动控制策略;通过分析附加约束阻层后支架计算模态和试验模态相关性,建立了有效的支架有限元模型,进一步用于各种情况的动态响应计算和分析。计算了实验结果表明,该控制策略取得了很好的减振效果,为同类结构振动控制问题提供了一个良好的模型参考。  相似文献   

7.
基于弹性、粘弹性、电磁学理论,应用Hamilton原理,导出了覆盖电磁约束层阻尼(EMCLD)主动控制方式的梁的控制方程,并针对覆盖EMCLD的悬臂梁,进行了主动控制仿真模拟,得到了较好的控制效果,分析了控制电流和阻尼层厚度对控制效果的影响.结果表明电磁约束阻尼技术具有结构简单、作动方式合理、耗能低的优点,是一种有效的振动主动控制方式.  相似文献   

8.
主动约束层阻尼结构的数值分析方法   总被引:7,自引:0,他引:7  
采用板的一阶剪切理论(FOST),利用Hamilton原理推导了分布式主动约束层阻尼结构的有限元控制方程。作为算例,应用模态应变能(MSE)方法研究了一边固支板的主动约束层阻尼振动控制,分析了控制系统中阻尼层厚度及反馈增益对振动控制效果的影响。  相似文献   

9.
自感知主被动阻尼悬臂梁动态特性分析   总被引:3,自引:0,他引:3  
由Hamilton原理导出了压电层作约束层作约束层的自感知主被动阻尼控制结构的振动控制方程;由自感知电压引入速度负反馈闭环控制,并由假设模态法将位移按模态展开,求解了悬臂梁结构的动态特征;对被动控制、自感知主动控制、自感知主被动控制的控制效果进行了分析比较;分析了粘弹层厚度变化、材料参数变化以及压电层厚度、位置等结构参数变化对控制效果及模态频率的影响;并对自感知主被动阻尼控制结构的特点和设计中应注  相似文献   

10.
主动约束层阻尼结构振动控制试验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
基于主动约束层阻尼结构及独立模态振动控制方法,利用压电驱动器/传感器和粘弹性材料与薄板构成的复合层压阻尼结构,在理论研究的基础上,对一悬壁板结构进行了试验研究,给出了部分试验研究结果,分析总结了主动约束层阻尼结构的主要优缺点.  相似文献   

11.
为克服约束阻尼结构在工程应用中存在的由三维有限元建模造成的单元数目巨大的问题,本文提出了圆形实心截面梁附加约束阻尼层横向振动的整体有限元建模方法,并基于此模型,研究了材料的物理属性和几何因子对这类结构的固有频率的影响。通过与三维有限元解法相比较,证明了该方法的可行性与正确性,并给出了该方法的适用范围。  相似文献   

12.
The series composed by beam mode function is used to approximate the displacement function of constrained damping of laminated cantilever plates, and the transverse deformation of the plate on which a concentrated force is acted is calculated using the principle of virtual work.By solving Lagrange's equation, the frequencies and model loss factors of free vibration of the plate are obtained, then the transient response of constrained damping of laminated cantilever plate is obtained, when the concentrated force is withdrawn suddenly.The theoretical calculations are compared with the experimental data, the results show:both the frequencies and the response time of theoretical calculation and its variational law with the parameters of the damping layer are identical with experimental results.Also, the response time of steel cantilever plate, unconstrained damping cantilever plate and constrained damping cantilever plate are brought into comparison, which shows that the constrained damping structure can effectively suppress the vibration.  相似文献   

13.
A new model for a smart shell of revolution treated with active constrained layer damping (ACLD) is developed, and the damping effects of the ACLD treatment are discussed. The motion and electric analytical formulation of the piezoelectric constrained layer are presented first. Based on the authors~ recent research on shells of revolution treated with passive constrained layer damping (PCLD), the integrated first-order differential matrix equation of a shell of revolution partially treated with ring ACLD blocks is derived in the frequency domain. By virtue of the extended homogeneous capacity precision integration technology, a stable and simple numerical method is further proposed to solve the above equation. Then, the vibration responses of an ACLD shell of revolution are measured by using the present model and method. The results show that the control performance of the ACLD treatment is complicated and frequency-dependent. In a certain frequency range, the ACLD treatment can achieve better damping characteristics compared with the conventional PCLD treatment.  相似文献   

14.
A new model for a smart beam with a partially debonded active constrained layer damping (ACLD) patch is presented, and the effects of the debonding of the ACLD patch on both passive and hybrid control are investigated. In this model, both shear and compressional vibrations of the viscoelastic material (VEM) layer are considered. The moment inertia and the transverse shear effect are also taken into account based on the Timoshenko’s beam theory. The adhesive layer between the host beam and the piezoelectric sensor patch is modeled as an elastic load transferring media. The debonding of the ACLD patch is approximated by removing the VEM between the constraining layer and the host beam in the debonding region, and the continuity conditions are imposed based on displacement continuity and force balance. A modal velocity observer-based modal control scheme is also given to perform the active modal control of the beam. In order to examine the effects of part debonding of the ACLD patch, the characteristic equation of the beam treated with an ACLD patch is derived. The simulation example results show that an edge debonding of the ACLD patch can significantly affect both passive and hybrid control. It is also found that the additional mode induced by the debonding has unique effects on the modal damping ratios and frequencies of both open-loop and closed-loop system.  相似文献   

15.
主动约束层阻尼梁的数值模型   总被引:2,自引:0,他引:2  
为对主动约束层阻尼结构建立精确完善的数学模型,采用有限元建模,并考虑到压电材料的机电耦合效应和粘弹性材料的本构关系随温度、频率的变化而变化的特点,将有限元方法与粘弹性材料的GHA模型相结合,从而避免因粘弹性材料导致的非线性微分方程,能直接求解模态频率、模态阻尼及结构响应。为进一步设计控制器,先在物理空间进行动力缩聚,将系统降至适当的维数,然后在状态空间用鲁棒防阶的方法进一步降阶。这样既能大大降低系统维数,又能保证降阶后系统稳定、可控、可观。这对于重量轻、柔度大、低频密集的大型空间柔性结构尤其重要。  相似文献   

16.
王宇  谷月  李昌  韩清鹏 《力学与实践》2015,37(3):344-349
基于薄壳理论和黏弹性理论, 得出了黏弹性层合悬臂薄壁圆柱壳模态特性的半解析解. 根据乐甫薄壳理论, 建立了基层和黏弹性阻尼层薄壁圆柱壳的一阶状态微分方程, 结合黏弹性阻尼层的变形协调关系和层间作用力关系, 利用传递矩阵法得出了整体结构的传递矩阵, 采用高精度的精细积分法得出了固有频率、模态损耗因子和三维模态振型, 最后通过有限元法进行了比较, 通过算例验证了传递矩阵法对黏弹性层合薄壁圆柱壳模态特性研究的有效性.  相似文献   

17.
A high-order discrete-layer theory and a finite element are presented for predicting the damping of laminated composite sandwich beams. The new layerwise laminate theory involves quadratic and cubic terms for approximation of the in-plane displacement in each discrete layer, while interlaminar shear stress continuity is imposed through the thickness. Integrated damping mechanics are formulated and both laminate and structural stiffness, mass and damping matrices are formed. A finite element method and a beam element are further developed for predicting the free vibration response, including modal frequencies, modal loss factors and through-thickness mode shapes. Numerical results and evaluations of the present model are shown. Modal frequencies and damping of sandwich composite beams are measured and correlated with predicted values. Finally, parametric studies illustrate the effect of core thickness and face lamination on modal damping and frequency values.  相似文献   

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