發(fā)布時間：2024-04-13 03:01

　　薄板結(jié)構(gòu)因其結(jié)構(gòu)簡單、重量輕等特點被廣泛應(yīng)用在各種領(lǐng)域中。薄板結(jié)構(gòu)自身具有較高柔性,在實際工程應(yīng)用中易產(chǎn)生較大振動,進而導(dǎo)致工作精度減低或疲勞損失等不良影響。采用各類主動或被動方式的抑振裝置可以有效解決上述問題。本課題擬采用基于壓電陶瓷和阻尼片的主、被動混合抑制策略的控制器,實現(xiàn)對薄板結(jié)構(gòu)振動的有效控制。本課題首先基于基爾霍夫薄板理論建立薄板結(jié)構(gòu)對應(yīng)的簡化結(jié)構(gòu)——矩形板的理論模型,并推導(dǎo)出其動力學(xué)方程,對其進行模態(tài)分析,分析比較其各階諧振頻率和對應(yīng)模態(tài)振動的變化規(guī)律和特點。根據(jù)上述矩形板的理論模型,設(shè)計一種基于壓電陶瓷片和阻尼片的主、被動混合控制器�；趬弘娦�(yīng)、材料力學(xué)和振動力學(xué)理論,利用瑞利-利茲法建立上述混合控制器的理論模型,并分析其動力學(xué)特性和性能。基于商用有限元軟件COMSOL Multiphysics軟件分別對主動模式、被動模式和主、被動模式三種情況下抑振器進行動力學(xué)性能的數(shù)值仿真分析。基于仿真結(jié)果,對上述三種結(jié)構(gòu)形式的抑振器的主、被動控制元件的數(shù)量和位置分布進行優(yōu)化設(shè)計和配置。在矩形板結(jié)構(gòu)應(yīng)變較大位置和振源附近位置布置阻尼片和壓電片,可以取得較好的抑振效果。搭建實驗測試平...

【文章頁數(shù)】：76 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1-1衛(wèi)星太陽帆板[3]

圖1-1衛(wèi)星太陽帆板[3][4]總結(jié)和闡述了關(guān)于板殼的基本概念與基本理論，并假設(shè)符合廣義虎克定律，以此為基礎(chǔ)介紹了關(guān)于矩形板的數(shù)學(xué)解法。徐芝綸[5]在其專著中，系統(tǒng)闡述了薄板彎曲問題的分法[6]、變分法[7]、利茲法[8]、伽遼金法[9]等。應(yīng)用中，線性模型僅適合較小的振動情....

圖1-2被動吸振器原理圖

并使用基因遺傳算法對被動吸振器進行優(yōu)化，與現(xiàn)有研究成果進行對比，有較好的一致性，其原理如圖1-2所示。Kung[22]通過在矩形板表面粘貼粘彈性材料阻尼片，增大板的局部阻尼，通過熱量耗散的方式降低板本身的機械能，從而達到抑振的目的，并且，采用瑞利-利茲法求得矩形板振動的復(fù)特征值....

圖1-3阻尼片被動抑振示意圖

圖1-3阻尼片被動抑振示意圖[22]而被動抑振方法具有一定的局限性，被動抑制器的系統(tǒng)參數(shù)通常其因被動元件固有的類似“低通濾波器”的性能，使其在高頻段具效果，而對薄板結(jié)構(gòu)的低頻振動的抑振則不太明顯。主動抑振方薄板結(jié)構(gòu)的振動頻率或振幅，基于反饋原理進行控制，具有較好性，而得以廣泛....

圖1-4四邊簡支矩形板振動主動抑制實驗[27]

了主動振動控制平臺，可以很方便地利用該平臺進行測量、控制、數(shù)據(jù)采集等操作，降低了實驗成本同時操作更加便捷。陳松茂[29]使用DSP對柔性板的振動實驗進行控制，使用激光測振儀測量柔性板振幅數(shù)據(jù)，采用有限元法和能量原理相結(jié)合的辦法，優(yōu)化壓電片的布置位置，獲得了較好的抑振效果。吳克....

本文編號：3952379