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变温环境对压电圆板频率主动控制的影响 总被引:3,自引:2,他引:3
定量研究了具有几何非线性热弹性压电圆板的频率压电控制特征,考察了环境温度改变引起的热弹性效应和非线性大振幅振动对其控制特性的影响等.研究结果表明:环境温度的变化使压电控制的固有频率受到影响,而在压电电压较大时,振幅对振动频率影响不大. 相似文献
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弹性板振动的多模态主动控制 总被引:2,自引:0,他引:2
采用多对压电片对板振动的多阶模态进行主动控制。为了改善结构振动控制的效果,本文对选用结构振动能量和控制信号能量作为控制目标函数的LQR控制算法作了初步研究。首先,按能量准则推导了控制目标函数中权系数矩阵(Q矩阵和R矩阵)的理论计算公式,为权系数矩阵的选取提供了一定的理论依据。然后,运用该算法,在研究了单对压电片进行振动主动控制的基础上.本文深入分析了压电层合板振动的多阶模态控制的问题,用Matlab进行系统仿真,得到了压电层合板受到初始位移激励下板中心点的位移和控制电压大小随时间变化的曲线。数值模拟的结果表明,该方法能达到更有效控制结构振动和减小控制能量消耗的目的.进一步验证了该方法能达到有效控制结构振动和减小控制能量消耗的目的。 相似文献
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压电智能环形板的主动控制 总被引:1,自引:0,他引:1
对在不同位置粘有任意多组压电传感器和压电执行器的轴对称弹性环形薄板的振动控制进行了研究.根据压电执行元件的等效作用量得到了压电智能环板的振动控制方程和传感方程,再利用分离变量法以及由传感器测得的电量和作用在执行器上电压之间的控制模式得到振动方程的全解.实行了对整体结构的主动控制.对不同的压电片布置进行了数值计算.结果表明:当离散分布压电元件布置越密,振动衰减的效果越佳 相似文献
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蜂窝结构作为一种多孔材料具有轻质、高强度、高刚度的优点, 兼具隔声降噪、隔热等优良性能, 被广泛应用于交通运输、航空航天等领域. 传统直壁蜂窝在受力后容易出现应力集中的问题, 这将导致蜂窝夹层产生裂纹破坏, 缩短夹层板的使用寿命. 针对此问题本文设计了一种以圆弧曲壁蜂窝作为芯层的蜂窝夹层板, 基于单位载荷法推导了蜂窝芯的等效参数, 建立曲壁蜂窝夹层板的动力学模型, 利用Chebyshev-Ritz方法求解悬臂边界下曲壁蜂窝夹层板的固有频率, 并用有限元方法进行对比验证, 发现前5阶固有频率的误差均在5%以内, 每阶固有频率对应的振型一致. 通过3D打印聚乳酸(PLA)制备了曲壁蜂窝夹层板, 使用万能试验机对PLA拉伸试件进行准静态拉伸测定了打印材料的杨氏模量, 搭建振动试验平台对制备的曲壁蜂窝夹层板进行正弦扫频试验、定频谐波驻留试验和冲击试验. 对比发现3D打印模型振动试验获得的前5阶固有频率与理论模型和有限元模型的计算结果三者一致, 试验发现曲壁蜂窝芯在特定频段内具有一定的抗冲击性能. 研究结果将为曲壁蜂窝在振动和隔振方面的应用提供理论支持. 相似文献
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智能板模态传感与控制的数值分析 总被引:5,自引:0,他引:5
智能结构技术对空间大型柔性结构 振动控制问题具有重要意义,采用独立模态空间控制技术对压电智能板进行主动振动控制是一种常用方法,以前对这一问题的研究仅限于解析的方法,本文采用有限单元法,设计了新的压电模态传感器与致动器,该方法能够适用于形状及边界条件较为复杂的智能板,算例分析证明了该方法的正确性。 相似文献
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提出了将智能材料粘贴在叶片表面或嵌入叶片内部形成新结构的概念。本文将智能材料作为传感器和作动器,通过机电耦合抑制叶片的振动;利用有限元软件 Algor 分析在气动力作用下叶片的应力、应变;基于压电陶瓷第一压电方程,将风电叶片简化成柔性悬臂梁,建立了压电智能悬臂梁状态空间的动力学模型;针对此系统利用最优控制理论进行主动振动控制,设计了在系统低阶模态空间的振动控制器。最后通过计算机仿真得出:系统振动幅度缩小了约20%,振动时间减少了约80%,从而说明了此主动振动控制方法的有效性和可行性,对防止叶片这一弹性体发生颤振也起到一定的作用。 相似文献
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用两种功能材料综合控制智能梁的振动 总被引:3,自引:0,他引:3
给出了用两种材料对梁进行振动控制的综合控制方法。采用多层分布压电层进行精密主动控制时,将压电传感层和压电致动层分割成若干单元来设计压电模态传感器和压电模态致动器,进而实现了梁的模态控制,同时利用形状记忆合金的超弹性特性对梁进行被动控制来抑制梁的大振幅振动,取得了很好的控制效果。 相似文献
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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
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There is a growing demand to develop viable techniques for effective damage detection of composite structures, and the dynamics-based
approach has been broadly used in structural health monitoring. A new combined static/dynamic technique for improved damage
detection of laminated composite plates is presented. The promise of the technique is that under the sustaining static load,
the abnormality of dynamic response due to damage may become more pronounced and easy to be detected. The experimental program
consists of testing an E-glass/epoxy composite plate with an embedded delamination under a pre-set static compressive force,
and the dynamic response of laminated composite plates is measured using two different actuator–sensor systems: (1) PZT (lead–zirconate–titanate)
actuators and scanning laser vibrometer (SLV) sensing system (PZT–SLV), and (2) PZT actuators and Polyvinylidenefluoride (PVDF)
sensors (PZT–PVDF). The influence of sustaining static forces to dynamic response of delaminated composite plates is evaluated.
The numerical finite element (FE) analysis is also conducted to verify the effectiveness of this technique. The experimental
and numerical mode shapes are used to detect the presence, location, and size of the delamination and to study the effect
of static load on dynamic response. Two relatively new damage detection algorithms (i.e., Simplified Gapped Smoothing Method
(GSM) and Generalized Fractal Dimension (GFD)) are employed to analyze the Uniform Load Surface (ULS) calculated from the
experimental and numerical data. From the dynamic response and analysis results using the damage detection algorithms, it
is observed that as the sustaining static load increases, the delamination is much easier to be identified through the enlarged
damage parameters. The present combined static/dynamic technique is capable of magnifying the effect of damage, thus improving
the effectiveness of damage detection. 相似文献
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研究可移简支及夹支边界条件下,轴对称压电层合圆板在强电场和机械荷载联合作用下的非线性变形.考虑电致伸缩的非线性压电效应及几何非线性的影响,导出轴对称压电层合圆板的控制方程.通过调整坐标轴的位置对控制方程进行简化,得到关于挠度和径向力的4阶非线性控制方程.再通过简单的积分并引入无量刚变量将控制方程等价地化为2阶非线性耦合微分方程组.利用幂级数法得到可移简支及夹支边界条件下强电场和均布荷载共同作用时的挠度、径向力及径向位移的幂级数精确解.通过对双、单压电晶片执行器的数值计算及分析,得到电场、外载对于位移、径向力的影响关系. 相似文献
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介绍了电冰箱的多种振动和噪声测量试验,包括:振动频谱分析、模态分析、嗓声标准试验、噪声频谱分析和声强测量等.通过分析振动和噪声的试验结果,找出了产生噪声的主要部件和位置,并且提出了一些合理的改进措施.试验证明:改变压缩机壳体顶盖(主式压缩机)的刚度、阻尼参数和壳体在机箱上的固定方式,以及在压缩机附近采用吸声材料,都是改善电冰箱压缩机噪声的有效途径. 相似文献
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本文首先选取对故障比较敏感,又能反映结构动力学特性的频响函数作为诊断故障的参数。通过计算无损板在给定模态下各单元的模态能量,求得每个单元对该阶模态下全板能量的贡献,并由模态实验得到损伤前后频响函数在各阶共振峰处的变化。分析发现两者之间存在内在联系,从而得到一种分析小损伤位置和范围的新方法。 相似文献
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由于具有良好的结构、力学性能,复合材料层合板在现代飞行器上大量应用;而压电复合材料,作为一种新兴的智能材料,由于其独特的力电耦合性能得到了人们更多的关注。本文研究含有压电片的复合材料梁和板在电场作用下的变形控制问题。基于经典的梁理论和层合板理论,分别研究了下列问题:(1)双压电片布置的悬臂梁的变形;(2)含有压电层的层合板变形控制问题;(3)含有一对压电片的层合板的变形控制问题。针对上述问题,分别给出了理论解和数值解,并进行了相关讨论分析。结果表明压电材料可对结构进行精确控制,因此本文的结果可对复合材料梁和板在电场作用下的变形控制问题提供工程参考。 相似文献
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A direct domain/boundary element method (D/BEM) for the dynamicanalysis of elastoplastic thick plates resting on Winkler-typefoundation is presented. The formulation presented includes the effectsof shear deformation and rotatory inertia following Reissner–Mindlin'sdeformation theory assumption. The method employs the elastostaticfundamental solution of the problem resulting in both boundary anddomain integrals due to inertia, plasticity and foundation pressureterms. By discretizing the integral equations and integrating theresulting matrix equation of motion by an explicit time integrationscheme the history of the plate dynamic response can be obtained.Applications are shown for impacted elastoplastic Reissner–Mindlinplates with smooth boundaries on several different foundations. 相似文献