本文關(guān)鍵詞：基于層疊式PVDF作動器的混合隔振器的設(shè)計與特性研究

  更多相關(guān)文章： 橡膠 壓電材料 層疊式PVDF作動器 主被動 混合隔振器 控制方法

【摘要】：機載精密儀器承擔著導(dǎo)航、控制、檢測、通信等重要任務(wù),是飛行器正常工作的必要保障,但是在飛行器飛行過程中,這些儀器卻不可避免承受各種振動擾動,影響其正常工作。因此,必須采取措施將振動隔離。單純被動隔振方法與單純主動隔振方法均具有自身不足,為了高效改善機載精密儀器的振動環(huán)境,需要有效結(jié)合主動隔振和被動隔振二者優(yōu)勢,發(fā)展主被動混合隔振技術(shù)�？紤]到橡膠元件優(yōu)異的剛度與阻尼特性,選用橡膠元件作為混合隔振器的被動元件。在詳盡研究了壓電材料的工作機理的基礎(chǔ)上,利用PVDF壓電薄膜設(shè)計了一種層疊式PVDF作動器。該作動器具有厚度小、質(zhì)量輕、柔性高等優(yōu)點,在文中被用作混合隔振器的主動元件。將橡膠元件和層疊式PVDF作動器串聯(lián),設(shè)計了一種主被動混合隔振器。利用振動測試的方法測定了其被動特性,同時利用仿真的方法討論了各個元件對混合隔振器被動性能的影響。在討論了各種反饋方法對主被動混合隔振器性能的影響后,本文又比較了比例反饋控制方法和Bang-Bang控制的優(yōu)缺點,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了一種改進的Bang-Bang控制方法。然后本文通過實驗的方法,驗證了文中所設(shè)計的混合隔振方案的有效性。實驗結(jié)果表明,主被動混合隔振能夠比被動隔振取得更好的隔振效果,在系統(tǒng)的共振區(qū)混合隔振的優(yōu)勢最為明顯;實驗結(jié)果同時表明,改進的Bang-Bang控制方法與比例反饋控制方法相比具有更好的控制效果。本文的最后提出了一種三方向混合隔振器的初步設(shè)計方案,作為未來繼續(xù)研究的基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：橡膠 壓電材料 層疊式PVDF作動器 主被動 混合隔振器 控制方法
【學(xué)位授予單位】：南京航空航天大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：V241;TB535.1
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-11
• 注釋表11-12
• 縮略詞12-13
• 第一章 緒論13-22
• 1.1 研究背景13-14
• 1.2 隔振技術(shù)綜述14-18
• 1.2.1 被動隔振14-15
• 1.2.2 主動隔振15-17
• 1.2.3 主被動混合隔振17-18
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀18-21
• 1.3.1 混合隔振研究現(xiàn)狀18-19
• 1.3.2 PVDF作動器研究現(xiàn)狀19-21
• 1.4 本文的主要研究工作21-22
• 第二章 壓電材料工作機理22-28
• 2.1 壓電效應(yīng)22
• 2.2 壓電材料特性參數(shù)22-24
• 2.2.1 彈性常數(shù)22-23
• 2.2.2 介電常數(shù)23
• 2.2.3 壓電常數(shù)23-24
• 2.3 壓電方程24-26
• 2.4 PVDF壓電薄膜26-27
• 2.5 本章小結(jié)27-28
• 第三章 單方向混合隔振器結(jié)構(gòu)設(shè)計28-39
• 3.1 混合隔振器設(shè)計的關(guān)鍵問題28-29
• 3.2 混合隔振器的被動元件設(shè)計29-31
• 3.2.1 被動元件的分類29-30
• 3.2.2 被動隔振元件的選取30-31
• 3.3 混合隔振器的主動元件設(shè)計31-37
• 3.3.1 主動元件的分類31-32
• 3.3.2 層疊式PVDF作動器設(shè)計與工藝流程32-37
• 3.4 主被動混合隔振器結(jié)構(gòu)設(shè)計37-38
• 3.5 本章小結(jié)38-39
• 第四章 單方向混合隔振器力學(xué)特性研究39-56
• 4.1 剛度與阻尼參數(shù)識別原理39-40
• 4.2 橡膠元件的剛度與阻尼識別40-43
• 4.3 層疊式PVDF作動器的性能測試與參數(shù)識別43-48
• 4.3.1 層疊式PVDF作動器的剛度與阻尼識別43-45
• 4.3.2 層疊式PVDF作動器的作動原理45-47
• 4.3.3 層疊式PVDF作動器作動性能的實驗驗證47-48
• 4.4 混合隔振器的力學(xué)特性研究48-51
• 4.4.1 混合隔振器的動力學(xué)模型48-49
• 4.4.2 混合隔振器的物理特性研究49-51
• 4.5 影響混合隔振器被動性能的因素研究51-55
• 4.5.1 被動元件參數(shù)對混合隔振器的性能影響52-53
• 4.5.2 中間質(zhì)量對混合隔振器的性能影響53
• 4.5.3 主動元件參數(shù)對混合隔振器的性能影響53-55
• 4.6 本章小結(jié)55-56
• 第五章 單方向混合隔振器性能研究與三方向混合隔振器初步設(shè)計56-69
• 5.1 控制器設(shè)計56-61
• 5.1.1 不同比例反饋控制信號效果仿真分析56-59
• 5.1.2 Bang-Bang控制方法及其改進59-61
• 5.2 單方向混合隔振器性能的實驗研究61-65
• 5.2.1 實驗平臺搭建61-62
• 5.2.2 實驗結(jié)果與結(jié)論62-65
• 5.3 三方向主被動混合隔振器初步設(shè)計65-67
• 5.4 本章小結(jié)67-69
• 第六章 總結(jié)與展望69-71
• 6.1 全文工作總結(jié)69-70
• 6.2 研究展望70-71
• 參考文獻71-75
• 致謝75-76
• 在學(xué)期間的研究成果及發(fā)表的學(xué)術(shù)論文76

【相似文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 趙兵,朱石堅,翁雪濤,譚波;橡膠隔振器沖擊剛度的試驗研究[J];海軍工程大學(xué)學(xué)報;2005年03期

2 黃映云;何琳;譚波;汪玉;;橡膠隔振器沖擊剛度特性試驗研究[J];振動與沖擊;2006年01期

3 姚利鋒;周海亭;陶杰;;有限元在大載荷橡膠隔振器設(shè)計中的應(yīng)用研究[J];噪聲與振動控制;2006年06期

4 谷寧昌;張煜盛;;隔振器布置和安裝研究[J];船舶工程;2007年02期

5 潘孝勇;上官文斌;柴國鐘;徐馳;;基于超彈性、分數(shù)導(dǎo)數(shù)和摩擦模型的碳黑填充橡膠隔振器動態(tài)建模[J];振動與沖擊;2007年10期

6 丁旭杰;胥永剛;沈榮瀛;;一種新型隔振器的性能研究與仿真[J];中國機械工程;2007年18期

7 王曉俠;劉德立;周海亭;;橡膠隔振器參數(shù)計算與分析[J];噪聲與振動控制;2008年04期

8 柯維;鄭建華;;基于橡膠硬度的隔振器性能判定[J];船海工程;2008年04期

9 吳恒亮;代會軍;;橡膠隔振器設(shè)計開發(fā)研究[J];噪聲與振動控制;2009年01期

10 任建峰;劉范川;劉世剛;何敏;;影響小尺寸橡膠隔振器性能的因素研究[J];電子機械工程;2009年01期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 周杰;方勃;黃文虎;;星箭盒式被動隔振器的動力學(xué)設(shè)計[A];第九屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

2 周杰;方勃;黃文虎;;星箭盒式被動隔振器的動力學(xué)設(shè)計[A];第九屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文摘要集[C];2007年

3 金晶;吳新躍;;艦用橡膠隔振器抗沖擊分析及模型簡化研究[A];第九屆全國沖擊動力學(xué)學(xué)術(shù)會議論文集（上冊）[C];2009年

4 王佐民;姜在秀;;隔振器串聯(lián)組合特性分析[A];2010’中國西部聲學(xué)學(xué)術(shù)交流會論文集[C];2010年

5 邱保文;張彤;張敏;譚伯聰;;空氣隔振器運動行為[A];第五屆全國MTS材料試驗學(xué)術(shù)會議論文集[C];2001年

6 王鎖泉;劉忠族;周慶云;席亦農(nóng);;隔振器機械阻抗測量[A];第十屆船舶水下噪聲學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2005年

7 胡軍;;隔振器對加速度開關(guān)工作性能的影響[A];中國工程物理研究院科技年報（2005）[C];2005年

8 李厚民;朱若燕;周金枝;毛為民;;囊式空氣彈簧隔振器動態(tài)特性影響因素分析[A];12省區(qū)市機械工程學(xué)會2006年學(xué)術(shù)年會湖北省論文集[C];2006年

9 何玲;楊慶俊;鄭鋼鐵;;流體阻尼隔振器中粘溫效應(yīng)對整星隔振的影響[A];第四屆全國流體傳動與控制學(xué)術(shù)會議論文集[C];2006年

10 王鎖泉;朱忠;周慶云;尹志勇;;加載對隔振器機械阻抗參數(shù)的影響[A];第十一屆船舶水下噪聲學(xué)術(shù)討論會論文集[C];2007年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 郝志峰;基于高性能低頻隔振器的動力學(xué)與振動控制研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

2 潘孝勇;橡膠隔振器動態(tài)特性計算與建模方法的研究[D];浙江工業(yè)大學(xué);2009年

3 張針粒;粘彈性隔振器動力學(xué)性能理論及實驗研究[D];華中科技大學(xué);2012年

4 王文濤;橡膠隔振器單軸疲勞特性試驗與預(yù)測方法的研究[D];華南理工大學(xué);2012年

5 唐振寰;橡膠隔振器動力學(xué)建模及動態(tài)特性研究[D];南京航空航天大學(xué);2013年

6 王銳;橡膠隔振器動力學(xué)性能及設(shè)計方法研究[D];華中科技大學(xué);2007年

7 陳紹青;電磁式主被動復(fù)合隔振器關(guān)鍵技術(shù)研究[D];中國科學(xué)技術(shù)大學(xué);2013年

8 滕漢東;液固混合介質(zhì)隔振器動力學(xué)特性研究[D];南京航空航天大學(xué);2010年

9 王小莉;橡膠隔振器多軸疲勞壽命預(yù)測方法研究[D];華南理工大學(xué);2014年

10 孟令帥;新型準零剛度隔振器的設(shè)計和特性研究[D];中國人民解放軍軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院;2015年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 陳鋒;艦船轉(zhuǎn)子—支承—隔振器—浮筏系統(tǒng)動力學(xué)特性研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

2 曾誠;橡膠隔振器非線性抗沖擊理論建模與試驗研究[D];上海交通大學(xué);2012年

3 李明敏;橡膠隔振器高溫及變幅載荷疲勞壽命預(yù)測研究[D];華南理工大學(xué);2015年

4 王集;壓剪式橡膠隔振器力學(xué)特性研究[D];西南交通大學(xué);2015年

5 黃慧超;新型橡膠隔振器浮置板軌道結(jié)構(gòu)參數(shù)設(shè)計及環(huán)境振動評價[D];西南交通大學(xué);2015年

6 成茜;壓裂泵車臺上設(shè)備隔振器的設(shè)計和性能研究[D];中國石油大學(xué)(華東);2014年

7 嚴亞駿;船用柴油發(fā)電機上箱體振動分析及改進設(shè)計[D];華東交通大學(xué);2016年

8 閆健;準零剛度隔振器特性研究與星上隔振應(yīng)用[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

9 韓云飛;基于氣磁復(fù)合支承的主動隔振系統(tǒng)的設(shè)計[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

10 李思梁;波紋管式流體阻尼隔振器動力學(xué)參數(shù)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2016年

，

本文編號：1096221