柔性索网结构中压电薄膜阻尼系统的减振原理分析及设计方法

来源 :北京理工大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lhy_287229489
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
为了在无阻尼、微重力的太空环境中对大型可展开式空间柔性索网结构中索网的振动进行被动控制,本文作者基于谐振分流电路被动控制理论,利用PVDF压电薄膜材料设计了一种筒状柔性压电薄膜阻尼结构。其外接电路的电极可以有两种形式,分别用来吸收弦索纵向振动与弦索横向振动时的动能。两片电极分别分布在筒状压电薄膜内外两侧并外接谐振分流电路的压电薄膜阻尼系统称为盘卷式压电薄膜阻尼系统,若干片长条状电极均匀分布在筒状压电薄膜内外两侧,分别连接谐振分流电路的压电薄膜阻尼系统称为长条式压电薄膜阻尼系统。通过对大型可展开式空间索网结构的动力学特性的研究与谐振分流电路被动阻尼效果鲁棒性分析,确定以单一弦索和十字弦为研究对象,并以此为基础对压电薄膜阻尼系统的几何参数与电学参数进行设计与优化。通过建立压电薄膜阻尼系统的基本机电耦合模型与谐振分流电路基本理论的优化方法推导,本文给出此压电薄膜阻尼系统的几何参数与电学参数最优值,并利用数值计算方法进行验证,对被控结构的频域位移响应、时域位移响应、时域能量变化等特征量进行分析,验证了此压电薄膜阻尼系统的有效性。经过理论推导与数值模拟的的计算与分析,结果表明盘卷式压电薄膜阻尼系统在抑制单弦纵向振动时效果较好,可使弦索末端位移减小92%。在抑制单弦的横向振动时应选用长条式压电薄膜阻尼结构,抑振效果一般,一阶振动抑制效果为29%,二阶振动抑制效果为93%,并且存在一定残余振动。在对十字弦的振动进行被动控制中,采用盘卷式接法,将压电薄膜阻尼系统应用于中间竖向索上,取得了一定的控制效果,中点振幅减小了63%左右。数值模拟结果证明此应用于柔性弦索振动控制的压电薄膜阻尼系统设计方法在其基本形状、极化方向、几何参数、电学参数上的设计与优化是合理的,其对于柔性弦索的振动控制是有效的,为空间索网结构的振动控制提供了可行的研究方向。
其他文献
随着微分散技术逐渐应用于反应和分离过程,如何利用这项技术实现过程强化成为热门课题。相对于研究工作较为充分的微尺度气/液、液/液等两相体系,微尺度下气/液/液三相体系的流动、传质规律和应用的研究工作还不完善,已有研究结果表明,微尺度下三相流体在传质强化、停留时间以及流体混合控制等方面体现出了一定的优势。因此,设计专门的气/液/液微分散系统,并用于实现极端相比萃取过程,能够提高极端相比萃取过程的效率。
钢铁作为我国最重要的支柱产业之一,在“中国制造2025”的制造强国战略中起着至关重要的作用。为了生产出质量好、强度高的钢材,世界各国都在对轧机进行研发和创新。轧机振动是轧机在生产过程中产生的异常振动现象,在振动时,轧辊、机架、管路等轧机部件都按相同的频率振颤,并造成很大的噪音污染,这种振动现象,严重影响了轧机的生产能力和钢材的生产质量。本课题针对某钢厂冷带轧机机组出现伺服阀阀前管路破裂这一现象进行
长非编码RNA(lncRNA)是一类广泛存在于细胞中长度超过200核苷酸(nt)的非编码RNA(nc RNA)。近些年研究发现lncRNA在疾病的产生过程中具有重要作用,但是两者的关系还没有完全清
目前,利用信息化的手段对体育运动比赛进行评估已经成为了当今提升竞技成绩的重要手段,但在对于沙滩排球比赛的分析与评估却仍然停留在传统观看回放进行总结的层面,缺少自动
目标跟踪是计算机视觉中的关键问题,传统相关滤波的跟踪算法对于目标发生遮挡和尺度快速变化时跟踪精准度较差,而结合深度学习的相关滤波跟踪算法训练时间较长,无法实时地对
本文研究两台流水机环境下带有公共交付期的最大化(加权)加工收益调度问题,即在满足公共交付期这一约束条件下将工件安排在两台流水机上加工,通过合理安排工件的加工顺序以得到
随着网络技术的快速发展,互联网在整个社会中的作用越来越不可替代,但与此同时,网络安全形势也变得越来越严峻。复合攻击作为非法网络行为的重要形式之一,由于其强大的攻击能
论文通过对列车碰撞过程进行仿真计算,研究列车碰撞爬车机理,并建立了车辆-轨道碰撞动力学参数化仿真平台,验证仿真结果准确性后,基于所建立的参数化仿真平台,以车轮抬升量为评价指标,研究列车参数对爬车行为的影响,根据研究结果为列车耐撞性设计中的列车参数设计提供指导建议,以抑制列车碰撞后爬车行为的发生。首先,参考典型车辆动力学模型,根据两列车在平直轨道上发生完全对心碰撞的运动行为和力学特性,建立了车辆模型
随着计算机技术、多媒体技术和通信技术的发展,人们在日常生活中每时每刻都在产生并且分享信息,其中最为广泛的信息就是地理信息。地理信息与人们的衣食住行密切相关,已经成
泥沙的冲刷和淤积对水资源的合理开发利用具有举足轻重的作用。近几十年来,社会发展、经济腾飞,但人类活动也强烈影响着河流输沙量的变化和海岸线的进退,泥沙促淤愈来愈演变