智能磁致伸縮結(jié)構(gòu)的減振控制方法
發(fā)布時(shí)間:2022-01-25 12:16
智能磁致伸縮材料具有良好的機(jī)電換能特性,可克服智能壓電材料易老化、過熱失效、脆性大、抗拉強(qiáng)度低等缺陷,將其引入器件結(jié)構(gòu)中,為器件的減振控制提供了新的手段,本文對(duì)其減振控制方法做了以下研究:1、智能磁致伸縮懸臂梁的主動(dòng)減振控制。根據(jù)磁致伸縮材料的特性結(jié)合歐拉-伯努利梁動(dòng)力學(xué)理論建立了磁致伸縮懸臂梁的驅(qū)動(dòng)模型,并由此建立了相應(yīng)的狀態(tài)空間方程,利用線性二次型最優(yōu)控制算法對(duì)控制器進(jìn)行了設(shè)計(jì)。仿真結(jié)果表明,梁的初始條件、磁致伸縮片的位置及長(zhǎng)度會(huì)影響該主減振控制系統(tǒng)的效果,且磁致伸縮片越靠近懸臂梁的固定端、長(zhǎng)度越長(zhǎng),主動(dòng)減振效果越好。2、含有分流電路的智能磁致伸縮懸臂梁被動(dòng)減振控制。利用哈密頓能量理論建立了懸臂梁振動(dòng)系統(tǒng)的機(jī)電雙向耦合模型,推導(dǎo)了器件的感應(yīng)電流、自由端位移及位移傳遞率的頻率特性表達(dá)式。計(jì)算了器件在不同電阻和不同電容下的位移頻率特性,計(jì)算結(jié)果與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好,表明了所建模型能反映外接電路阻抗對(duì)器件位移幅值和諧振頻率的影響,同時(shí)表明,利用分流電阻的被動(dòng)減振方法只能在器件諧振頻率處具有較好減振性能。3、含有分流電路的磁致伸縮聲子晶體桿的帶隙和減振性能。提出了將磁致伸縮材料和分流電路阻尼...
【文章來源】:河北工業(yè)大學(xué)天津市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
探險(xiǎn)者一號(hào)
圖 1.1 探險(xiǎn)者一號(hào) 圖 1.2 東方紅三號(hào)綜合上面的陳述,因?yàn)闇p振在生活和工程中的迫切需要對(duì)減振進(jìn)行控制以及減少噪聲和器件的疲勞損傷已成為研究的熱點(diǎn),對(duì)振動(dòng)的研究意義非凡。隨著科技的發(fā)展和智能材料的出現(xiàn),不僅為器件提供新的原料,而且由于智能結(jié)構(gòu)的特殊的機(jī)電耦合效應(yīng)可為減振控制提供新的設(shè)計(jì)思路。1.2 智能結(jié)構(gòu)減振控制的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀減振控制是工程領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重要分支,減振的主要任務(wù):通過特定的方法使受控對(duì)象的減振效果滿足預(yù)定要求。從傳統(tǒng)上用到的方法可將減振控制分為 5 類:(1) 消振:消除或減弱振源;(2) 隔振:消除或減弱振動(dòng)傳輸;(3) 吸振(動(dòng)力吸振):附加子系統(tǒng)產(chǎn)生吸振力減小振源激勵(lì);(4) 阻振(阻尼減振):附加阻尼器或阻尼元件;(5) 結(jié)構(gòu)修改:修改結(jié)構(gòu)參數(shù)如上述的傳統(tǒng)減振控制方法往往不能達(dá)到很好的控制效果,例如不能按照人們的需求衰減到特定的位移、頻率等范圍,或者不能在時(shí)間上按照需求快速的達(dá)到人們的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]主被動(dòng)混合壓電網(wǎng)絡(luò)懸臂梁結(jié)構(gòu)的建模與比較[J]. 李明明,黃春蓉,方勃,段磊. 振動(dòng)與沖擊. 2017(03)
[2]拉索-磁致伸縮作動(dòng)器系統(tǒng)PID控制仿真分析[J]. 王修勇,李建強(qiáng),孫洪鑫,方聰. 噪聲與振動(dòng)控制. 2016(06)
[3]基于流固耦合與多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化的低噪聲塑料機(jī)油冷卻器蓋優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 張俊紅,郭遷,王健,陳孔武,馬梁. 振動(dòng)與沖擊. 2016(07)
[4]Galfenol懸臂梁能量采集器的機(jī)電耦合動(dòng)態(tài)模型[J]. 曹淑瑛,桑杰,鄭加駒,王博文. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(21)
[5]混合隔振系統(tǒng)自適應(yīng)模糊滑?刂芠J]. 楊理華,朱石堅(jiān),樓京俊,李棒. 噪聲與振動(dòng)控制. 2014(06)
[6]改進(jìn)型粒子群算法磁致伸縮作動(dòng)器的跟蹤控制[J]. 楊理華,朱石堅(jiān),樓京俊,李超博,曹海龍. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(信息與管理工程版). 2014(06)
[7]負(fù)電容在主-被動(dòng)混合壓電振動(dòng)控制中的應(yīng)用[J]. 馬小陸,裘進(jìn)浩,季宏麗,李生權(quán),朱孔軍. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(03)
[8]基于分支電路的主動(dòng)-被動(dòng)混合式結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制[J]. 周亞麗,張奇志,熊斌. 噪聲與振動(dòng)控制. 2006(06)
[9]周期結(jié)構(gòu)細(xì)直梁彎曲振動(dòng)中的振動(dòng)帶隙[J]. 溫激鴻,郁殿龍,王剛,趙宏剛,劉耀宗. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2005(04)
碩士論文
[1]基于磁致伸縮作動(dòng)器的車身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化板振動(dòng)主動(dòng)控制[D]. 黃東.南京航空航天大學(xué) 2015
[2]一維磁電彈聲子晶體帶隙特性及調(diào)控方法研究[D]. 丁瑞.蘭州大學(xué) 2014
本文編號(hào):3608522
【文章來源】:河北工業(yè)大學(xué)天津市 211工程院校
【文章頁數(shù)】:67 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
探險(xiǎn)者一號(hào)
圖 1.1 探險(xiǎn)者一號(hào) 圖 1.2 東方紅三號(hào)綜合上面的陳述,因?yàn)闇p振在生活和工程中的迫切需要對(duì)減振進(jìn)行控制以及減少噪聲和器件的疲勞損傷已成為研究的熱點(diǎn),對(duì)振動(dòng)的研究意義非凡。隨著科技的發(fā)展和智能材料的出現(xiàn),不僅為器件提供新的原料,而且由于智能結(jié)構(gòu)的特殊的機(jī)電耦合效應(yīng)可為減振控制提供新的設(shè)計(jì)思路。1.2 智能結(jié)構(gòu)減振控制的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀減振控制是工程領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重要分支,減振的主要任務(wù):通過特定的方法使受控對(duì)象的減振效果滿足預(yù)定要求。從傳統(tǒng)上用到的方法可將減振控制分為 5 類:(1) 消振:消除或減弱振源;(2) 隔振:消除或減弱振動(dòng)傳輸;(3) 吸振(動(dòng)力吸振):附加子系統(tǒng)產(chǎn)生吸振力減小振源激勵(lì);(4) 阻振(阻尼減振):附加阻尼器或阻尼元件;(5) 結(jié)構(gòu)修改:修改結(jié)構(gòu)參數(shù)如上述的傳統(tǒng)減振控制方法往往不能達(dá)到很好的控制效果,例如不能按照人們的需求衰減到特定的位移、頻率等范圍,或者不能在時(shí)間上按照需求快速的達(dá)到人們的
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]主被動(dòng)混合壓電網(wǎng)絡(luò)懸臂梁結(jié)構(gòu)的建模與比較[J]. 李明明,黃春蓉,方勃,段磊. 振動(dòng)與沖擊. 2017(03)
[2]拉索-磁致伸縮作動(dòng)器系統(tǒng)PID控制仿真分析[J]. 王修勇,李建強(qiáng),孫洪鑫,方聰. 噪聲與振動(dòng)控制. 2016(06)
[3]基于流固耦合與多目標(biāo)拓?fù)鋬?yōu)化的低噪聲塑料機(jī)油冷卻器蓋優(yōu)化設(shè)計(jì)[J]. 張俊紅,郭遷,王健,陳孔武,馬梁. 振動(dòng)與沖擊. 2016(07)
[4]Galfenol懸臂梁能量采集器的機(jī)電耦合動(dòng)態(tài)模型[J]. 曹淑瑛,桑杰,鄭加駒,王博文. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2015(21)
[5]混合隔振系統(tǒng)自適應(yīng)模糊滑?刂芠J]. 楊理華,朱石堅(jiān),樓京俊,李棒. 噪聲與振動(dòng)控制. 2014(06)
[6]改進(jìn)型粒子群算法磁致伸縮作動(dòng)器的跟蹤控制[J]. 楊理華,朱石堅(jiān),樓京俊,李超博,曹海龍. 武漢理工大學(xué)學(xué)報(bào)(信息與管理工程版). 2014(06)
[7]負(fù)電容在主-被動(dòng)混合壓電振動(dòng)控制中的應(yīng)用[J]. 馬小陸,裘進(jìn)浩,季宏麗,李生權(quán),朱孔軍. 華南理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2012(03)
[8]基于分支電路的主動(dòng)-被動(dòng)混合式結(jié)構(gòu)振動(dòng)控制[J]. 周亞麗,張奇志,熊斌. 噪聲與振動(dòng)控制. 2006(06)
[9]周期結(jié)構(gòu)細(xì)直梁彎曲振動(dòng)中的振動(dòng)帶隙[J]. 溫激鴻,郁殿龍,王剛,趙宏剛,劉耀宗. 機(jī)械工程學(xué)報(bào). 2005(04)
碩士論文
[1]基于磁致伸縮作動(dòng)器的車身結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化板振動(dòng)主動(dòng)控制[D]. 黃東.南京航空航天大學(xué) 2015
[2]一維磁電彈聲子晶體帶隙特性及調(diào)控方法研究[D]. 丁瑞.蘭州大學(xué) 2014
本文編號(hào):3608522
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