【摘 要】
：
圆柱壳是飞机机身、潜艇舱体,石油管道,地下隧道等的主要结构,对圆柱壳结构的振动控制研究具有重要的意义。压电材料因其良好的机电耦合特性,为圆柱壳结构的振动控制提供了一个新的有力手段。本文以压电材料的被动控制方法为基础,开展了圆柱壳结构的压电振动控制研究。运用压电分流阻尼技术消耗振动产生的机械能,达到高频减振的目的。本文主要研究内容如下:从压电材料的特性出发,建立了压电分流阻尼的模型,描述了压电分流阻
论文部分内容阅读
圆柱壳是飞机机身、潜艇舱体,石油管道,地下隧道等的主要结构,对圆柱壳结构的振动控制研究具有重要的意义。压电材料因其良好的机电耦合特性,为圆柱壳结构的振动控制提供了一个新的有力手段。本文以压电材料的被动控制方法为基础,开展了圆柱壳结构的压电振动控制研究。运用压电分流阻尼技术消耗振动产生的机械能,达到高频减振的目的。本文主要研究内容如下:从压电材料的特性出发,建立了压电分流阻尼的模型,描述了压电分流阻尼被动控制原理,推导了系统的位移传递函数,得到各个分流电路的位移传递幅值曲线,通过极点配置法对电路参数进行优化,并分析了电路参数对位移传递幅值曲线的影响,得到了最优电路参数值。以圆柱壳结构为控制对象,对其进行模态分析,找出每阶模态对应的最大应变处,把压电片粘贴在对应位置,采用RC电路和RL串联分流电路,通过COMSOL仿真分析开展了圆柱壳结构的振动控制研究,并分析了电路参数对实际控制效果的影响。采用CR串联负电容分流阻尼系统对圆柱壳进行了振动控制研究,对负电容压电分流阻尼系统进行了数值模拟和仿真分析,结果表明:对于CR串联负电容电路,无量纲电阻越小时阻尼效果较好,当负电容的电容值等于压电元件本身的电容值时减振效果最优,且负电容电路的减振效果要好于传统的RC电路和RL串联电路。
其他文献
大型舰船的飞行甲板是舰载直升机的主要操作平台,但受无规则的海风、舰船六自由度运动和上层建筑尾流等多因素影响,舰面流场实际上是极其复杂的耦合流场,再加上直升机进行起降操作时,旋翼桨尖涡与舰船尾流相互掺混,大大增加了流场的随机性和紊流度。因此,通过数值模拟的方法对舰载直升机与舰船耦合流场进行预测,有助于了解耦合流场的一般规律,对直升机的舰面起降提出合理化建议。本文主要针对直升机与舰船的非定常耦合流场展
复合材料具有良好的力学性能,已在航空领域有了广泛的应用。目前在直升机的起落架结构中也逐渐出现复合材料起落架,相比于传统的金属材料起落架,复合材料滑橇式起落架具有重量轻、抗腐蚀、可设计等优点。为确保复合材料滑橇式起落架在使用过程中的安全,需要对其进行落震力学性能研究。因此对复合材料滑橇式起落架进行落震力学性能研究具有重要的工程应用价值。本文对复合材料滑橇式起落架落震力学性能进行了试验研究,建立了复合
在航天航空系统中,耳片结构是连接机翼和机身、发动机和发动机吊架、襟翼与机翼等的重要连接结构,其安全性和可维护性至关重要。而在使用过程中,耳片结构承受循环载荷并且所有载荷都通过耳孔与销钉连接传递,在循环载荷作用下,耳片结构应力集中位置很可能会存在裂纹萌生及扩展问题,所以耳片结构被认为是飞行器结构中最关键的断裂部件。因此研究耳片结构的疲劳裂纹萌生和扩展具有十分重要的工程意义。本文针对耳片结构,研究了其
随着科学技术的快速发展,除金属材料外,先进复合材料以其强度大、刚度高、质量轻等优点也在航空航天飞行器结构中被广泛应用。这些结构在使用过程中会不可避免地产生损伤,而应用复合材料补片进行胶接修补具有材料成型容易、无应力集中、结构增重小等优点,目前被广泛用于修补损伤的金属和复合材料结构。传统复合材料补片的固化技术有着能耗大、周期长、操作复杂等缺点,而电加热固化技术作为一种新型的胶接修补固化技术,具有操作
我国正处于"大众创业、万众创新"建设创新型国家的进程中,高职院校作为培养适应时代发展需求的人才的基地,需要更加注重对创新创业人才的培养。文章从高职院校现状出发,结合高职院校学生的特点,对现阶段高职院校的创新创业教育遇到的问题进行分析,并针对问题提出可行性对策,从而希望对高职院校创新创业教育的发展有所帮助。
石墨烯具有非常优异的力学、热学和电学特性,石墨烯复合材料是目前最具发展前景的材料之一。在基体材料中加入少许石墨烯纳米片（Graphene nanoplatelet,GPL）,可以显著提高结构的强度和弹性模量等力学参数。对GPL增强复合材料梁的研究对于其工程应用具有十分重要的意义。本文基于等几何分析,建立了功能梯度石墨烯增强复合材料梁模型,编写了MATLAB等几何分析程序进行计算。通过对比验证,证明
复合材料及结构的性能具有明显的多尺度特征,材料的性能与其组分性能和微细观结构密切相关,因此希望建立一种方法能实现复合材料的宏观、细观乃至微观等不同尺度之间的耦合分析,通过精确分析微观和细观尺度上的性能及其损伤演化,得到复合材料宏观尺度的响应,建立起复合材料不同尺度之间分析的桥梁。基于这样的思想,本文发展了一种基于胞元法和普通有限元相结合的复合材料协同多尺度渐进损伤分析方法。主要工作内容如下:（1）
动力学系统参数识别研究分为时不变系统参数识别研究和时变系统参数识别研究两大研究方向。与具有成熟的完备理论体系和工程应用的时不变系统参数识别相比较,时变系统参数识别问题的理论和应用还很不成熟,随着航空航天等结构的时变动力学特性越来越引起研究人员的关注,该领域的研究已成为动力学参数识别的热点方向,其理论和应用研究都具有深远的工程意义。二次调频小波变换在处理分析非平稳信号的时变特性上具有显著优势。本文将
由于压电材料具有良好的力-电耦合性能,近年来其被广泛应用于微/纳机电系统（Micro/Nano-Electro-Mechanical Systems,MEMS/NEMS）中。另外,由应变梯度产生的电极化现象通常被称为挠曲电效应,其不仅可增强压电材料的力-电耦合性能,还可以使中心对称材料同样具有压电效应,且随着结构尺寸的减小而增大,这造成了纳米尺度结构内部存在很强的应变梯度,经典力学理论模型已经不能
应变片与传统加速度传感器相比,具有轻质量、小体积的特点,对结构的质量影响较小,可以避免加速度传感器附加质量的干扰,更适用于薄板结构的模态测试场合。本文以薄板舵面模型的颤振边界预示为应用背景,采用应变响应信号对时变结构系统的模态参数进行跟踪识别,具有重要的工程意义和理论价值。本文的主要工作有:（1）应用四节点矩形单元建立了矩形薄板舵面动力学模型,通过有限元求解应变响应和应变振型。针对矩形舵面应变响应