时滞反馈控制对悬臂输液管系统稳定性的影响

来源 :同济大学航空航天与力学学院 同济大学 | 被引量 : 10次 | 上传用户:leng36318
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
流诱发的输液管的流固耦合振动问题,对人们的日常生活,工作产生越来越大的影响。在实际工程中输液管系统一旦出现振动失稳,就会带来惨重的损失。因此,一百多年来人们对输液管系统不断深入地了解和研究,最终就是为了控制系统振动。随着科学技术的发展,时滞减振技术作为一种新兴的主动减振技术受到学术界和工程界的极大关注。本文利用时滞反馈来控制竖直悬臂输液管系统的振动,基于模态分析理论,采用直接法分析了时滞反馈增益和时滞量对系统静平衡稳定性的影响,从而证明在稳定范围内可以提高流速。本文的主要工作包括以下几个方面: (1) 概述了输液管系统研究历史和现状,提出了在输液管系统中引入时滞反馈来控制系统振动的思想; (2) 在已有竖直悬臂输液管的数学模型基础上,加入时滞反馈项,用Galerkin方法将其偏微分方程转化为一系列常微分方程。通过直接法理论分析系统的前两阶模态的静态稳定性,讨论流速,时滞反馈增益和时滞量三者之间的稳定性关系。从而证明时滞反馈控制可有效地提高输液管系统的临界流速,达到减振目的。 (3) 通过分别用时滞速度反馈和时滞位移反馈两种方式作用在输液管系统上,从而理论分析比较得出,在提高相同流速情况下,时滞速度反馈控制要优于时滞位移反馈控制。通过数值模拟输液管自由端的振动,结果表明与理论预测相吻合,直观给出了时滞反馈控制的减振效果。
其他文献
基于力的有限元法自从提出以来,因为其求解精度不依赖于位移插值函数的准确度,在解决结构非线性反应问题上表现出明显的优越性。然而,目前国内外对于基于力的有限元法的研究和应
周向导波在层筒结构中的传播,是弹性动力学研究的重要领域之一,对它的研究可为将周向导波运用于层筒结构无损检测提供理论依据。由于该问题的复杂性,目前的研究仅限于单层筒和轴
随着分布式能源发电的广泛应用,大量并网逆变器接入到配电网中,非线性的并网逆变器根据控制特性和参数的不同,既可能表现为容性也可能表现为感性,是除了电容和电抗以外引起谐振的第三种元件,导致配电网的谐振特性变得更加复杂。本文以多并网逆变器配电网系统为研究对象,分析系统的谐振特性。对比分析dq旋转坐标系下和αβ静止坐标系下并网逆变器的控制策略,在αβ坐标系下建立简单且便于应用的三相并网逆变器的输出阻抗模型
随着纳米科技的飞速发展,越来越多的先进纳米材料被人们所熟知。碳纳米管因其超高强度与刚度而备受科研工作者的关注,成为先进纳米材料的杰出代表。非局部本构关系是纳观世界材料新物理特性(即所谓小尺度效应)的重要体现,其导致了纳米材料区别于宏观材料的独特力学行为与性能。尤其圆柱状碳纳米管的非局部(本构关系)效应来自于其轴向及周向的应变梯度((?)2u/(?)x2, (?)2w/(?)θ2)。然而,被广泛用于
气候变化问题政府间专门小组(IPCC)报告称,过去一年二氧化碳排放量的增速比2000~2004年间最糟糕的年份还要快.政府如不采取新的行动,那么到2030年,温室气体排放量将比2000年增
沿建基面的失稳是重力坝的主要的破坏模式之一,无论从提高工程运行的效益出发,还是从降低工程失事的风险、减小工程失事的损失考虑,对重力坝的安全性评价都是至关重要的。 本
在现代光力学测量中,数字图像相关法具有适用范围广、对实验条件要求低、非接触、精度高等优点,是一种简单、实用、有效的全场位移与应变测量方法,被广泛应用到实验力学及其
由于很多天然土体呈层状且具有横观各向同性的特征,因此,对横观各向同性层状饱和土固结问题的研究有重要的工程实际意义。本文建立了静力荷载作用下横观各向同性层状饱和土的
结构拓扑优化是结构优化技术中最具挑战性的领域之一,它可以同时优化设计对象的拓扑和尺寸,是一种具有创造性的设计方法,在航空航天、工程建设等领域具有重要价值。本文在参考国内外大量文献的基础上,深入研究连续体结构拓扑优化的水平集方法,通过算例证明传统水平集方法的局限,进一步将拓扑导数理论和水平集方法结合起来,提出一个改进的水平集方法,弥补了传统水平集方法的不足之处。本文的主要工作如下:首先建立了基于柔度
本文研究了三维编织复合材料的细观编织几何结构和细观力学数值模型,论文包括如下三个方面的工作:(1)从四步法编织工艺入手,分析了三维编织物中纱线的运动规律,模拟了横截面