基于磁致伸缩作动器的车身结构简化板振动主动控制

来源 :南京航空航天大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:lfq198410
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
汽车振动、噪声在传递路径中往往会发生重叠,当车身振动频率与车室内声腔固有频率耦合时,在车室内会产生轰鸣噪声。振动控制不仅能够抑制车身结构振动,还能减小结构振动引起的低频辐射噪声。振动主动控制克服了振动被动控制的缺点,为解决长期以来困扰工程师的低频振动问题提供了思路。基于超磁致伸缩材料的作动器具有响应快、应变冲程大的优点,为车身结构振动主动控制带来了新机遇。本文以某皮卡顶棚板结构为研究对象,结合顶棚结构安装条件和本文研究重点内容,将顶棚板结构简化为四边固支矩形薄板结构,并基于磁致伸缩作动器对其进行振动主动控制。在作动器工作机理上,对作动器关键参数进行优化设计,并建立了Terfenol-D磁滞非线性动态方程,得到作动器输出模型。通过对比板结构固有振动解析解和有限元数值解验证有限元程序正确性后,运用有限元方法建立了作动器和薄板结构耦合振动模型。分析耦合结构振动特性后,提出用串联弹簧来减小作动器对薄板结构振动特性影响的观点。综合考虑耦合模型能量和结构模态响应幅值,提出了作动器位置及弹簧刚度联合优化准则,在遗传算法框架下优化得到作动器最佳位置和对应最优刚度。内平衡降阶法在对模型降阶的同时,能保留模型的精度和主要动态特性。从系统模态可控性/可观性出发将原系统变换为内平衡系统,在内平衡模态空间中根据模态可控性和可观性对系统进行截断。最优控制能够综合考虑板结构响应和作动器控制电流两个主要参数,求得给定加权矩阵下系统最佳综合性能。以发动机怠速激励和随机路面不平激励作为系统的干扰激励,求得闭环控制系统的时域和频域响应。对比控制系统和未控系统的振动响应发现,板结构振动主动控制效果明显。
其他文献
随着计算机科技的迅速发展,在汽车产品开发过程中,作为分析和优化的CAE技术已越来越不可缺少。为了研制在结构、质量、性能、安全等方面合理可靠且优越舒适的客车,有限元技术在
现代车辆轴类零件多采用数控机床和加工中心加工,要求刀具材料具有很高的质量一致性和稳定性、更好的耐热性、热冲击性和高温力学性能。Ti(C,N)基金属陶瓷是一种刀具材料,具有
碳纤维增强复合材料(CFRP)是目前最先进的复合材料之一,它在航天器结构上已得到广泛的应用,但界面中存在较多的缺陷,直接影响了复合材料的力学性能,尤其层间剪切强度较弱,限
自主导管是一种能够在体外控制其前端自主实现偏转运动的微创介入手术设备,它能够使手术导管在血管介入治疗手术中顺利到达病变部位,降低操作难度,减少错误操作带来的风险。导向机器人则是安装在自主导管前端的实现主动弯曲和转向功能的装置。基于形状记忆效应,本文对导向机器人的结构和导向原理进行了详细论述,并研制了导向机器人样机。本文研制的导向机器人样机是由包含SMA(形状记忆合金)驱动器和偏置弹簧的四节弯曲单元
电铸是以电沉积原理为基础的精密特种加工技术,利用金属离子在阴极表面沉积,从而可以加工出精密零件,主要用于制备传统工艺难以加工的金属零件。  目前的电铸设备通常将电铸芯
随着轨道交通行业的飞速发展,地铁安全运营逐渐成为相关企业运营工作的焦点.安全心理是一线岗位员工综合心理素质的集中体现,通过心理测评可以监测记录个体安全心理状况,识别
期刊
我国面临淡水资源极度短缺、水环境严重污染的困局.膜法水处理技术具有出水水质高的特点,可满足提高饮用水水质、提高污水排放水质、实现再生水回用、实现海水淡化的各类需求
弯管技术广泛应用于航空航天、空调制造业、汽车工业、锅炉及压力容器行业等多种行业,本文所研究的是应用于空调里的U型配管。空调配管系统是空调的主要部件之一,为有效降低空
目前对于大距离多孔系工件同轴度误差检测而言,主要采用长轴塞规测量法,其检测结果很难保证零件的合格率。然而,大距离孔系同轴度测量装置很好地解决了超长孔系同轴度误差测
能量回收技术是无线传感网络和便携式电子设备向微型化发展的关键技术之一,在国内外现有的几种能量回收技术中,基于压电材料将环境中的振动能转化为电能的压电振动能量回收技