點陣夾芯梁板結(jié)構(gòu)振動和屈曲主動控制研究.pdf

1、為了增強點陣夾芯結(jié)構(gòu)的動力學(xué)穩(wěn)定性，本文應(yīng)用壓電材料對點陣夾芯梁板結(jié)構(gòu)進行了振動以及屈曲主動控制研究。
　　將上下面板分別粘貼壓電作動器和傳感器的金字塔點陣夾芯梁等效為正交各向異性實體結(jié)構(gòu)，且兩者具有相同的物理特性。建模中只考慮芯子結(jié)構(gòu)的剪切變形，而對于上下面板以及壓電作動器和傳感器，則只考慮他們的彎曲變形。整體結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的運動方程由Hamilton原理和假設(shè)模態(tài)法建立，通過求解本征值問題得到結(jié)構(gòu)的固有頻率。首先分析了不同參數(shù)對結(jié)構(gòu)

2、固有頻率的影響。隨后應(yīng)用速度反饋和線性二次型最優(yōu)控制(LQR)算法設(shè)計控制器，對點陣夾芯結(jié)構(gòu)系統(tǒng)進行了振動主動控制的研究。分別采用時域和頻域兩種方法，分析了不同增益速度反饋和LQR控制算法下，夾芯梁結(jié)構(gòu)的振動響應(yīng)和作動器電壓。
　　對三角形格柵夾芯板結(jié)構(gòu)的振動分析，為使計算結(jié)果更加精確，同時考慮了芯子的剪切和彎曲變形。壓電材料粘貼在夾芯板的上下表面作為作動器和傳感器。仍然采用Hamilton原理建立結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的運動方程。采用速度反饋

3、和LQR控制算法設(shè)計控制器，研究了點陣夾芯板結(jié)構(gòu)的振動主動控制問題。通過求解結(jié)構(gòu)系統(tǒng)的時域響應(yīng)和控制電壓，分析了不同速度反饋增益對點陣夾芯結(jié)構(gòu)振動主動控制效果的影響。對比了點陣夾芯板與普通復(fù)合材料層合板的振動特性，分析了點陣夾芯結(jié)構(gòu)在動力學(xué)方面的優(yōu)越性。此外，還分析了壓電片的面積和鋪設(shè)位置對結(jié)構(gòu)振動主動控制效果的影響。
　　在對三角形格柵夾芯平板結(jié)構(gòu)振動主動控制的基礎(chǔ)上，分析了面內(nèi)壓縮和剪切載荷對結(jié)構(gòu)靜態(tài)穩(wěn)定性——屈曲的影響，并對