航天器内仪器安装板的热分析计算

以航天器内安装有仪器及仪器盒的安装板为对象,建立热分析数学模型,计算安装板内温度分布并提供了不同的仪器安装位置及仪器发热量条件下安装板的温度状况。由此,可确定加剧温度不均匀分布的源处,得到仪器工作的热环境状况,可作为航天器热控制设计的重要依据,并可为进一步热分析计算时合理划分节点提供参考。     

压电智能板振动主动控制有限元模拟

文章由线弹性压电层合结构有限元动力方程,进一步推导了压电智能结构的主动控制方程;采用三维八节点实体耦合单元模拟压电致动器/传感器,运用ANSYS参数化语言(APDL)建立了压电智能板结构的有限元模型,并进行模态分析,将系统耦合有限元动力方程转化为模态坐标下的系统状态空间方程;考虑了离散分布式压电致动器/传感器对于主结构...     

基于模态应变能法识别板类结构损伤的数值研究

应用模态应变能理论得到了能用于板类结构损伤的识别指标．假定结构存在不同位置和不同程度的损伤，运用Ansys进行有限元分析，得到板损伤前后的前五阶模态．然后再运用Mathematics软件，编程计算结构的各单元的损伤指标．数值模拟结果表明，损伤指标在损伤单元处的数值是最大的．因此，采用本研究提出的损伤指标，对板类结构进行损伤定位识别是可行的．     

各种支撑压电智能板的LQR振动控制

文章基于控制目标函数的LQR法,对各种支撑条件下控制目标函数中权系数矩阵(Q矩阵和R矩阵)进行理论计算,利用Matlab系统仿真,演示了四边固支板中点受初始位移激励时,前两阶模态位移的控制曲线和控制电压随时间变化的曲线。结果证明,该方法能有效达到控制结构振动和减小控制能量消耗的目的。     

典型框架结构的振动分析与减振控制处理

某化肥厂苯菲尔车间框架结构在正常生产中存在大幅低频振动.利用计算软件对框架建立有限元分析模型并进行模态计算,确定其周期与振型,查清大幅低频振荡的机理.同时,采用在主要动力源所在位置处加设钢支撑,以增加苯菲尔框架沿动力作用方向的刚度,使苯菲尔车间框架的振荡幅值降低到允许的限值,解决了苯菲尔车间框架振荡的工程问题.     

基于改进滑模算法的加筋板时滞振动控制

为减小加筋板振动主动控制系统的时滞影响,提升系统的稳定性和控制效果,在改进指数趋近律滑模变控制法的基础上,提出应用Smith预估法进行时滞补偿。设计出针对改进指数趋近律的时滞问题补偿策略,并根据Lyapunov第二法证明了改进指数趋近律的Smith预估补偿算法的稳定性,最后利用cSPACE平台进行加筋板振动主动控制实验。实验结果表明：针对加筋板的第一阶振动模态,与传统指数趋近律相比,复合Smith预估器的改进指数趋近律滑模变控制方法的时滞补偿和振动抑制效果更为显著,减振效果达到了2.878V,提升了0.639V。     

压电悬臂板的非线性振动控制

针对柔性悬臂板结构弯曲和扭转模态振动的测量、控制问题,采用压电传感器和驱动器进行优化配置及非线性振动控制.首先,建立了粘贴分布式压电片的悬臂板有限元模型;其次,基于所建立的模型和一种能量耗散方法进行了压电驱动器/传感器的位置配置,实现了弯曲和扭转模态振动在检测及驱动上的解耦;最后,提出一种非线性控制算法,建立了压电悬臂板实验平台,通过实验进行弯曲和扭转模态振动控制的比较研究.结果表明,该非线性控制算法可以更快速地抑制振动,传感器/驱动器配置可以实现弯曲和扭转模态振动的测量及控制解耦.     

压电片位置和大小对板振动控制的影响

文章基于现代控制理论选用结构控制能量和控制信号能量作为控制目标函数的LQR法,利用单对压电片对各种支撑条件下的板进行结构振动的主动控制;讨论了压电片位置和大小对控制效果的影响;提出了关于压电片位置和大小优化的基本观点。     

基于改进滑模变结构的加筋板振动控制研究

针对外部持续激励下加筋板振动滑模变结构控制系统进入稳态的时间较长,且存在抖振现象的问题,在传统幂次、指数趋近律的基础上,构建新的自适应因子,形成了一种改进趋近律滑模变结构控制算法,并证明其收敛性.分析3种不同趋近律对系统振动控制的效果,仿真和实验结果表明,改进后的方法取得了比传统滑模变结构算法更优的控制效果,能在一定程...     

带附加集中质量正交各向异性板振动控制

从带有附加集中质量的正交各向异性板的力学简化模型出发,给出了系统的频响函数,在进一步对系统进行振动仿真实验的基础上,用最小化加速度和最小化振动功率传递2类不同的控制律,对这种结构给出了优化控制算法．在控制模拟仿真实验中,通过改变模型中控制力的位置、个数、考察点的位置、附加集中质量大小等因素,达到了系统仿真控制实验要求的目标．仿真结果表明,2种控制方法均能有效地抑制振动,对激振力及考察点都确定的工况,通过仿真控制试验得到了最佳控制力的位置及大小,为工程实践提供了有价值的参考．     

正交加筋复合材料夹层板的自由振动求解

均质正交加筋芯材基于一阶剪切理论,采用δ函数描述其非连续性;复合材料面板采用Kirchhoff假设,以上、下面板面内位移和结构整体横向位移为响应函数,通过哈密顿原理推导了正交加筋复合材料夹层板的动力学控制方程.采用级数解的形式近似求解了四边简支正交加筋复合材料夹层板的自由振动问题,通过夹层板固有频率数值仿真验证了理论推导的正确性.考虑复合材料面板的阻尼损耗,讨论了面板厚度、筋材薄壁厚度、高度、加筋间距对夹层板固有频率和结构损耗因子的影响规律.结果表明,当面密度相同时,改变筋材薄壁厚度或加筋间距对结构固有频率值无影响.     

控制平板结构振动用调谐阻尼器优化设计

平板类结构的零件在机器结构中应用很广,为了提高它们在运行中的抗振能力和降低噪声,以往常用的办法是提高刚度或阻尼,但在实施时可能会受到重量、体积和空间等限制。如采用调谐阻尼器来控制这类结构的振动和噪声,则具有许多独特的优点,它结构简单、制造方便、应用灵活、成本低廉,并有良好的控制结构振动和噪声的能力。但在针对这类结构设计调谐阻尼器时,由于平板是连续质量分布系统,建模和计算都较复杂,往往会遇到困难。本文将平板连续系统等效为一个单自由度系统,以使计算工作大大简化。应用此法于有     

MR阻尼器对拉索振动控制的研究

在磁流变(magnetorheologic简称MR)阻尼器力学特性试验的基础上,建立了能够很好地描述MR阻尼器非线性滞回特性的非线性参数模型,该模型由一个改进的Bingham模型和一个非线性弹簧单元串联而成。对MR阻尼器-拉索系统编写了非线性有限元动力分析程序,以一根实际的拉索为例,计算了MR阻尼器不同参数时对拉索的减振效果,计算结果与试验结果吻合。有限元计算结果表明:优化阻尼力随拉索频率的降低而提高;随着拉索振动幅度的减小,拉索减振的最优阻尼力减小。     

基于有限条模型的板结构振动主动控制设计

针对板结构形状的规则性，提出用有限条法进行建模，将二维薄板的控制设计降为一维控制问题的设计。对模型进行模态分析，采用独立模态控制法，把原问题进一步降维，成为一系列标量微分方程的优化设计问题。从而减少了振动主动控制设计的计算量和难度，能够很容易地用线性二次最优算法求得控制反馈量。     

高层钢框架结构基于MR阻尼器的风振半主动控制研究

以某20层钢框架结构为例,提出了一种基于LQG控制（线性二次型高斯最优控制）的跟踪控制策略.采用Davenport谱模拟脉动风速,对该结构进行风振时程响应动力分析,根据计算并结合结构在脉动风作用下的舒适度要求设计了一套独特的控制方法,最后比较了有无施加半主动控制时的结构响应,并对控制装置进行了优化设置.结果表明,这种半主动控制策略对高层钢框架结构在脉动风作用下的加速度响应具有良好的控制效果,满足了舒适度控制的抗风设计要求,有效降低了此类结构风振控制设计的成本.