机敏约束层阻尼薄板有限元建模及振动主动控制

来源 :重庆大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lewisgw
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
汽车车身轻量化的发展使得车身壁板变薄,导致车身刚度变低、模态密集,加大了汽车车身结构的低频振动和车内噪声。传统NVH控制手段受到被动阻尼技术与主动阻尼技术缺点的限制而达不到理想的减振效果。机敏约束层阻尼(Smart Constrained Layer Damping,SCLD)技术结合了约束阻尼技术与主动控制技术的双重优势,可以在很宽的频率范围内保持较高的阻尼特性,特别是在低频的良好控制效果,为汽车低频振动和噪声的主动控制提供了新的思路和解决方案。薄壁板件是车身的重要组成部分。本文以车身薄壁结构物理简化模型—对边固支板结构为研究对象,对SCLD板结构进行了振动主动控制研究。首先,采用有限元法根据SCLD结构各层间的耦合运动及位移协调关系,考虑了粘弹性材料随温度与频率变化的阻尼特性,结合GHM(Golla,Hughes,Mc Tavish)阻尼模型建立了SCLD耦合系统动力学分析模型,并通过算例与模态实验验证了模型的正确性。其次,针对结构动力学模型自由度庞大问题,基于模态分析理论给出了一种组合降阶方法:先在物理坐标下进行自由度动力缩聚,然后在状态方程中利用模态正交性截取少数主要模态以构成降阶模型,并通过复模态空间向实模态空间映射,得到了低维实模态控制模型。最后,考虑到模态坐标在工程实际中无法由物理传感器直接测量,基于分离定理对低阶控制模型进行了模态状态观测器设计,采用非耦合模态控制法与最优二次型控制相结合进行了振动主动控制器设计,并开展了主动控制实验研究。研究结果表明:有限元建模中考虑基层阻尼后的分析结果明显好于不考虑基层阻尼的分析结果,与实验更接近;在总动力学方程中引入GHM模型,可以用相对较少的耗散自由度得到较准确的有限元动力学模型,减少了计算工作量;采用物理坐标与复模态空间下的组合降阶方法可以有效地对SCLD结构进行降阶,降阶得到的控制模型可直接应用于模态振动控制器的设计开发;状态观测器与模态控制器相结合,可以较好地解决模态控制全状态反馈困难问题。在不同外扰激励下进行了硬件在环实验验证。其中在单频谐波信号激励下,振动控制后响应幅值降低了近60%;在复杂周期信号激励下振动响应幅值能降低近50%;白噪声激励下振动响应均方根值能降低9.48%,控制效果十分明显。
其他文献
花岗质岩石中普遍分布的暗色微粒包体(简称MME)包含有大量深部物质组成、壳-幔物质和能量交换以及花岗岩成因等方面的重要信息,不仅关系到我们对地壳岩石的地质构造、变质及成矿
在建筑工程中,深基坑支护技术的施工质量会对整体施工项目质量以及施工安全产生比较大的影响.需要施工人员对深基坑支护的施工技艺进行优化,施工企业做好施工监管工作,确保施
随着九年义务教育的普及,中学数学后进生的比例相应地增多.在提倡素质教育,重视大面积提高教育质量的今天,广大教师应当更新观念,重视后进生,研究后进生,针对性地指导后进生,
黄骅坳陷是渤海湾盆地的一个重要含油气区,是我国东部大型富油气叠合盆地之一,总面积18716km2。截至2006年,该坳陷累计探明石油地质储量9.977亿吨,探明程度48.53%;探明天然气储量68
初中数学复习应讲究方法技巧,应调动学生学习信心,鼓励质疑问难,教师精选习题、例题,在试卷讲评过程中点拨要点,达到举一反三的效果.
在复杂地表、复杂地下情况下的石油勘探开发中,地质构造的正确认识是勘探开发部署的重要依据,尤其在我国西部前陆盆地,构造作用对油气的富集与保存起着重要的控制作用,而解决构造
液压机械复合变速器(Hydro-mechanical Transmission,简称HMT)是一种液压功率流与机械功率流并联的新型传动装置,这种变速器由于液压回路的存在,使其具有无级调速特性,机械回路效率高,能够大幅提高大功率车辆的燃油经济性、动力性。现在已广泛应用于农业耕作车辆、环卫车辆、军用特种车辆、工程车辆等,所以对其的研究具有十分重要的社会实用价值。与普通的乘用车辆有所不同,专用作业车辆有
地质历史时期,生物礁是一个极其复杂的生态系统,并且有一个显著的发展和演化历史。石炭纪全球格局发生了大规模的变化,是地质发展史上的重要造山期以及气候不断变化、全球性
针对目前高速公路建设中出现的路面早期损坏问题,本文以沈大高速改扩建工程为依托,以建设长寿命的道路为目标,将道路材料与施工机械、施工工艺相结合,探讨SMA沥青混合料路面施工
无损检测是保障国家各行业安全,提高产品质量的重要手段。超声探伤仪是目前使用最广泛的无损检测设备。为确保无损检测仪器在探伤、监测过程中的可靠性,提高其检测数据的可信度,使用前对其必须进行严格的产品性能测试。目前新的国际国内标准要求更多的检查项目,更复杂的检测方法,但测试手段未加以更新,使得测试效率较低,存在较大的主观误差。为了适应标准发展的要求,有必要提高测试效率和测试精度。本学位论文在论述传统测试