【摘要】：扁殼結(jié)構(gòu)的彎曲與扭轉(zhuǎn)振動控制對該類結(jié)構(gòu)的應(yīng)用具有重要意義。本文采用不影響殼體結(jié)構(gòu)的粗壓電纖維復合材料(MFC)作動器對其彎曲與扭轉(zhuǎn)振動進行主動控制。建立局部表面粘貼MFC作動器的開口圓柱扁殼的動力學解析模型,得到了作動力和作動力矩的解析表達式,分析了扁殼結(jié)構(gòu)上MFC作動器在彎曲與扭轉(zhuǎn)振動控制中的作動機理。針對一開口碳纖維圓柱扁殼,設(shè)計了模糊PD控制器,開展了定頻與隨機激勵下殼體彎曲與扭轉(zhuǎn)振動控制試驗,并與傳統(tǒng)PD控制試驗效果進行了對比。結(jié)果表明:MFC作動器在殼體彎曲和扭轉(zhuǎn)振動控制方面作動能力突出;模糊PD控制器的控制效果優(yōu)于傳統(tǒng)PD控制器的控制效果。
[Abstract]:The control of bending and torsional vibration of shallow shell structure is of great significance to the application of this kind of structure. In this paper, the bending and torsional vibration of coarse piezoelectric fiber composite (MFC) actuator without affecting the shell structure is actively controlled. An analytical dynamic model of an open cylindrical shallow shell with a MFC actuator attached to a local surface is established. The analytical expressions of the acting force and the dynamic moment are obtained, and the motive principle of the MFC actuator in the control of bending and torsional vibration on the shallow shell structure is analyzed. A fuzzy PD controller is designed for an open carbon fiber cylindrical shallow shell. The bending and torsional vibration control tests of the shell under constant frequency and random excitation are carried out, and the results are compared with those of the traditional PD control test. The results show that the MFC actuator has outstanding actuation ability in the control of the bending and torsional vibration of the shell, and the control effect of the fuzzy PD controller is better than that of the traditional PD controller.
【作者單位】： 西安交通大學航天學院機械結(jié)構(gòu)強度與振動國家重點實驗室陜西省航天結(jié)構(gòu)振動控制工程實驗室;西安熱工研究院有限公司;
【基金】：國家自然科學基金(11302160) 國家自然科學基金委員會與中國工程物理研究院聯(lián)合基金(U630120)資助
【分類號】：TB535

【參考文獻】

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1 張紅艷;白長青;沈亞鵬;;粗纖維壓電復合材料(MFC)對旋翼槳葉模型扭轉(zhuǎn)控制的實驗及數(shù)值研究[J];應(yīng)用力學學報;2009年03期

2 趙壽根;王靜濤;黎康;劉一武;;1-3型壓電纖維主動薄壁梁扭轉(zhuǎn)特性[J];航空學報;2009年06期

3 趙壽根;程偉;管德;;1-3型壓電纖維主動疊層板扭轉(zhuǎn)特性的研究[J];航空學報;2006年04期

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1 易果;壓電纖維復合材料在船艦基本結(jié)構(gòu)振動主動控制上的應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學;2010年

【共引文獻】

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1 張亞紅;張蒙;張帥;張希農(nóng);;扁殼結(jié)構(gòu)彎曲與扭轉(zhuǎn)振動控制試驗研究[J];實驗力學;2017年03期

2 王曉明;周文雅;吳志剛;;壓電纖維復合材料驅(qū)動的機翼動態(tài)形狀控制[J];航空學報;2017年01期

3 張少輝;史文華;孫士勇;王曉宇;梁東平;;采用壓電材料的自適應(yīng)衛(wèi)星結(jié)構(gòu)研究[J];航天器工程;2015年02期

4 孟雷;程小全;胡仁偉;徐云研;;直升機旋翼復合材料槳葉結(jié)構(gòu)設(shè)計與選材分析[J];高科技纖維與應(yīng)用;2014年02期

5 宋筆鋒;安偉剛;;智能螺旋槳發(fā)展現(xiàn)狀及其在臨近空間飛行器中的應(yīng)用[J];航空工程進展;2013年04期

6 任勇生;王曉輝;;SMA纖維混雜復合材料箱型薄壁懸臂梁的固有頻率[J];振動與沖擊;2010年12期

7 李敏;陳偉民;賈麗杰;;壓電纖維復合材料鋪層用于翼面設(shè)計的驅(qū)動特性與剛度影響[J];航空學報;2010年02期

8 尹維龍;向錦武;冷勁松;;壓電纖維復合材料槳葉的動力學建模[J];復合材料學報;2009年06期

9 趙壽根;王靜濤;黎康;劉一武;;1-3型壓電纖維主動薄壁梁扭轉(zhuǎn)特性[J];航空學報;2009年06期

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1 張本鋒;壓電作動器驅(qū)動技術(shù)研究[D];南京航空航天大學;2014年

2 高樂;基于壓電智能復合材料的振動主動控制[D];哈爾濱工業(yè)大學;2012年

【二級參考文獻】

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1 趙壽根;程偉;管德;;1-3型壓電纖維主動疊層板扭轉(zhuǎn)特性的研究[J];航空學報;2006年04期

2 趙壽根,程偉;1-3型壓電纖維復合材料的細觀力學模型及其力電宏觀參數(shù)研究[J];應(yīng)用力學學報;2005年03期

3 趙壽根,程偉;1-3型壓電復合材料及其研究進展[J];力學進展;2002年01期

4 姚林泉，，俞煥然;具有壓電材料薄板彎曲控制的有限元法[J];計算力學學報;1999年03期

5 馮瑋,柳春圖;矩形智能板彎曲形狀的主動控制[J];力學與實踐;1999年01期

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1 王達;宏纖維復合材料在管道結(jié)構(gòu)振動主動控制上的應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學;2008年

2 劉相秋;智能結(jié)構(gòu)振動主動控制理論及實驗研究[D];哈爾濱工業(yè)大學;2006年

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1 陳宏強;楊正江;胡漢亭;;某四驅(qū)車傳動系扭轉(zhuǎn)振動試驗分析[J];噪聲與振動控制;2009年01期

2 В.А.Кривелев;張德富;;土壤旋轉(zhuǎn)運動和建筑物扭轉(zhuǎn)振動[J];世界地震工程;1988年03期

3 鮑臻,李席珍,王瑞蘭;基礎(chǔ)扭轉(zhuǎn)振動的激振與分析[J];建筑結(jié)構(gòu);1996年12期

4 林文進;;船用內(nèi)燃機扭轉(zhuǎn)振動的實用問題[J];中國造船;1957年02期

5 李博敏,許秀輝;軸的扭轉(zhuǎn)振動分析[J];沈陽航空工業(yè)學院學報;1999年02期

6 袁清珂;曹廣忠;;多分支扭轉(zhuǎn)振動建模方法與分析軟件的研究[J];振動、測試與診斷;2009年02期

7 蘇文斗;封閉盤軸系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動固有頻率的計算[J];熱能動力工程;1990年05期

8 羅德?lián)P;相位解調(diào)與扭轉(zhuǎn)振動分析[J];昆明理工大學學報;1996年01期

9 B.P.Wang ,程桂勝;扭轉(zhuǎn)振動系統(tǒng)的綜合分析[J];河北建筑工程學院學報;1996年03期

10 吳安,陸念力,李守林;塔式起重機扭轉(zhuǎn)振動分析的實用方法[J];建筑機械;2003年10期

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1 王國才;陳龍珠;;任意扭矩作用下飽和地基上剛性圓板的扭轉(zhuǎn)振動[A];中國土木工程學會第九屆土力學及巖土工程學術(shù)會議論文集（下冊）[C];2003年

2 趙艷影;;時滯反饋控制扭轉(zhuǎn)振動系統(tǒng)的振動[A];第十三屆全國非線性振動暨第十屆全國非線性動力學和運動穩(wěn)定性學術(shù)會議摘要集[C];2011年

3 張保強;陳國平;郭勤濤;;機械傳動系統(tǒng)扭轉(zhuǎn)振動的模型修改及不確定性分析[A];第十屆全國振動理論及應(yīng)用學術(shù)會議論文集（2011）下冊[C];2011年

4 符衛(wèi)春;孫曉清;吳勝舉;白誠;;余弦型扭轉(zhuǎn)振動超聲變幅桿的研究[A];中國聲學學會2007年青年學術(shù)會議論文集（上）[C];2007年

5 葉發(fā)根;曹輝;林書玉;;錐形截面薄圓環(huán)扭轉(zhuǎn)振動研究[A];中國聲學學會2009年青年學術(shù)會議[CYCA’09]論文集[C];2009年

6 付志強;林書玉;;錐形截面變幅器的扭轉(zhuǎn)振動特性[A];2008年全國聲學學術(shù)會議論文集[C];2008年

7 江進國;舒曉勇;韋念龍;李浩兵;;基于ANSYS軟件的鉆桿扭轉(zhuǎn)振動分析[A];探礦工程（巖土鉆掘工程）技術(shù)與可持續(xù)發(fā)展研討會論文集[C];2003年

8 劉世清;;彈性薄圓盤的扭轉(zhuǎn)振動及其等效電路[A];中國聲學學會2006年全國聲學學術(shù)會議論文集[C];2006年

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1 王國才;飽和地基上基礎(chǔ)的扭轉(zhuǎn)振動特性研究[D];浙江大學;2002年

2 張智卿;飽和非均質(zhì)土中樁土耦合扭轉(zhuǎn)振動理論研究[D];浙江大學;2008年

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1 徐海龍;發(fā)動機曲軸扭轉(zhuǎn)振動及其疲勞分析[D];中北大學;2016年

2 朱帆;考慮扭轉(zhuǎn)振動的銑削穩(wěn)定性建模與仿真分析[D];湖南工業(yè)大學;2016年

3 高放;軸對稱條件下基樁扭轉(zhuǎn)振動的三維解析解及其動力特性研究[D];合肥工業(yè)大學;2017年

4 張超;旋轉(zhuǎn)機械扭轉(zhuǎn)振動監(jiān)測方法研究[D];北京化工大學;2014年

5 王恒宇;發(fā)動機扭轉(zhuǎn)振動測量精度及試驗臺架研究[D];上海交通大學;2012年

6 庾應(yīng)文;基于Web多分支扭轉(zhuǎn)振動系統(tǒng)動力學性能的研究與開發(fā)[D];廣東工業(yè)大學;2005年

7 楊y;汽車發(fā)動機曲軸扭轉(zhuǎn)振動分析及控制[D];重慶大學;2005年

8 郝君輝;方向盤扭轉(zhuǎn)振動分析與優(yōu)化[D];南京航空航天大學;2013年

本文編號：2364277