【摘要】：形狀記憶合金(SMA)材料憑借其彈性模量大幅度溫變特性被成功應(yīng)用于智能梁結(jié)構(gòu)變剛度振動(dòng)控制。根據(jù)變剛度控制原理,制定合理的控制策略,成功降低了系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)和瞬態(tài)振動(dòng)響應(yīng)。試驗(yàn)發(fā)現(xiàn):所采用的Ti50Ni41Cu9三元記憶合金具有較高的熱響應(yīng)速率,在溫度控制下相變前后彈性模量能夠發(fā)生4倍以上變化;將記憶合金板安裝于組合梁根部,能夠顯著調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)的前3階固有頻率;通過對記憶合金進(jìn)行變溫操作,有效降低了系統(tǒng)共振狀態(tài)的響應(yīng),并研究了變剛度速率對系統(tǒng)非線性特征和控制效果的影響;通過制定溫度加載策略,成功實(shí)現(xiàn)了寬頻段變頻激勵(lì)下智能梁瞬態(tài)振動(dòng)響應(yīng)的控制。研究結(jié)果表明,對記憶合金進(jìn)行溫度控制可以有效改變結(jié)構(gòu)的固有頻率并影響振動(dòng)特性,跨越共振區(qū)時(shí)進(jìn)行變剛度操作所導(dǎo)致的非線性特征能夠有效分散主頻振動(dòng)能量,較快的剛度變化速率有助于振動(dòng)響應(yīng)的進(jìn)一步降低。
[Abstract]:Shape memory alloy (SMA) has been successfully applied to variable stiffness vibration control of intelligent beam structures because of its large elastic modulus. According to the principle of variable stiffness control, a reasonable control strategy is worked out, and the steady and transient vibration responses of the system are successfully reduced. It is found that the Ti50Ni41Cu9 ternary memory alloy has a high thermal response rate, and the elastic modulus can change more than 4 times before and after phase transformation under the control of temperature, and the first three natural frequencies of the structure can be significantly adjusted by installing the memory alloy plate at the root of the composite beam. Through the variable temperature operation of the memory alloy, the response of the resonance state of the system is effectively reduced, and the influence of the variable stiffness rate on the nonlinear characteristics and control effect of the system is studied, and the control of the transient vibration response of the intelligent beam under wide frequency conversion excitation is successfully realized by formulating the temperature loading strategy. The results show that temperature control of memory alloy can effectively change the natural frequency of the structure and affect the vibration characteristics. The nonlinear characteristics caused by variable stiffness operation across the resonance region can effectively disperse the main frequency vibration energy, and the faster stiffness change rate is helpful to further reduce the vibration response.
【作者單位】： 北京航空航天大學(xué)能源與動(dòng)力工程學(xué)院;
【基金】：國家自然科學(xué)基金(51105022,51475021)~~
【分類號】：TG139.6;V216

【共引文獻(xiàn)】

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本文編號：2511989