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环境振动的频谱较宽且来源复杂,要求减振装置能具备多向减振、宽频减振和主动调控的功能。本文利用周期性结构的滤波特性和压电材料的力电耦合特性,提出了一种兼备被动隔振带隙和主动减振功能的智能减振装置,并对其动力特征开展了深入研究。 本研究主要内容包括:⑴以前在压电双晶梁的建模分析中,常采用均匀电场模型,这会导致其力电转化效率的理论结果大于100%。我们针对这一问题,从静电学基本理论出发,由Gauss定理确定电位移分布,然后由电弹性连续介质理论确定结构的力电场分布规律。分析结果表明,沿着双晶梁内压电层的厚度方向,电场强度呈线性分布,而电位移呈均匀分布。⑵基于等效电路模型给出了单自由度压电系统和压电双晶梁解耦形式的频响特性解析解,并讨论了外电路参数对其频响特性的影响,分析了压电分流电路的调谐减振机制,从而提出了一种外电路的优化调谐方法。⑶采用传递矩阵法建立有限周期压电结构的运动方程,分别求解水平/垂直方向简谐激励下的结构频响特性,并讨论了周期单元内梁的根数、隔板质量、自由端荷载质量等可设计参数对结构的散射型衰减域的影响。⑷计算了不同电路条件下压电周期结构的频响特性,并结合频域内的电压变化趋势以及结构内部的能量分布分析了并联谐振电路两端形成的电势差对结构振动的强烈抑制效果。根据外部激励的频率,将外电路的优化调谐方法应用到该结构的压电分流电路中,即可使结构在任何频率的激励下都保持最优的减振效果。