宏纖維復(fù)合材料在管道結(jié)構(gòu)振動(dòng)主動(dòng)控制上的應(yīng)用.pdf

1、本文的主要工作就是研究通過宏纖維復(fù)合材料(Macro-Fiber-Composite)對管道結(jié)構(gòu)進(jìn)行主動(dòng)控制的可能性以及實(shí)現(xiàn)方法。通過有限元仿真得到管道結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)數(shù)據(jù)。在此基礎(chǔ)上，利用宏纖維復(fù)合材料，通過閉環(huán)控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了管道在20Hz低頻段的控制作用。
　　首先，研究了壓電效應(yīng)機(jī)理以及壓電材料的特性。給出了宏纖維復(fù)合材料的壓電作動(dòng)機(jī)理，證明了其在電壓驅(qū)動(dòng)下的位移特性適合被應(yīng)用在本實(shí)驗(yàn)的振動(dòng)控制方面。
　　然后，利用AN

2、SYS軟件完成了管道振動(dòng)模型的建立、模態(tài)分析等工作。由于本實(shí)驗(yàn)所采用的MFC只對橫向振動(dòng)進(jìn)行控制，所以須排除其非橫向振動(dòng)模態(tài)的振型。得到了其前十階橫向振型，對下一步的振動(dòng)控制具有相當(dāng)大的指導(dǎo)作用。
　　最后，設(shè)計(jì)了主動(dòng)控制結(jié)構(gòu)模型的總體設(shè)計(jì)。在此基礎(chǔ)上具體實(shí)現(xiàn)了振動(dòng)信號的數(shù)字濾波、數(shù)值校正工作。通過對不同信號放大比的設(shè)定，試驗(yàn)證明，最好的控制效果發(fā)生在宏纖維復(fù)合材料驅(qū)動(dòng)電壓滿額工作的情況下。該現(xiàn)象同時(shí)也證明該壓電材料的驅(qū)動(dòng)力還有待