二元智能复合材料结构的形状和振动控制研究
| 文献类型 | 学位 |
| 作者 | 王军[1] |
| 机构 | 北京航空航天大学 ↓ |
| 授予学位 | 博士 |
| 年度 | 2003 |
| 学位授予单位 | 北京航空航天大学 |
| 语言 | 中文 |
| 人气指数 | 1 |
| 浏览次数 | 1 |
| 关键词 | 二元智能结构;形状记忆合金;压电材料;复合材料层板;形状记忆效应;有限元素法;振动主动控制;形状控制 |
| 摘要 | 该文在了解分析目前国内外智能材料结构现状的基础上,对含形状记忆合金(Shape Memory Alloy简称SMA)和压电材料(Piezoelectric简称PZT)驱动器的二元智能复合材料结构的进行了有限元分析、形状和振动控制以及试验研究,主要内容包括以下几个方面:(1)针对板壳型复合材料结构,嵌入形状记忆合金(SMA)和压电陶瓷(PZT)作为联合变形驱动器,SMA作为主承力驱动元件,PZT作为修正元件.基于kirchoff假设,使用板单元,建立了此二元智能复合材料结构的有限元模型,其中PZT作为压电铺层,SMA的驱动力当量为与温度相关的节点载荷.(2)采用优化方法将最小化目标变形和实际变形差作为目标函数,确定各个驱动器的驱动电压或控制温度以实现自适应结构的任意变形控制,并考虑到了控制电压和结构温度的限制.(3)制备了二元智能材料层板试验件,并进行了静力试验研究.考虑到SMA的分散性较大,在铺入层板前进行了相变温度、应力应变关系,电阻温度关系等参数的测定,并对PZT片的粘结损失进行了d<,3l>的修正.SMA采用通电加热激励,通过电阻的变化确定激励温度,PZT通过施加电压激励,板的变形用千分表测量.试验结果和第三章的有限元分析结果有较好的吻合.(4)对于悬臂自感薄板结构单独使用PZT进行振动主动控制研究,将板的横向位移按模态展开,给出了以广义模态坐标为状态变量的状态方程和以传感器电流为输出的观测方程.(5)对于单元使用SMA减振的悬臂梁,通过有限元方法,计算得到了激励前后的固有频率的改变,以及在共振状态受迫振动的振幅降低,并进行了实验验证.(6)使用PZT的主动振动控制和SMA的主动应变能调整方法实现结构含噪声干扰的共振状态下受迫振动的联合控制,结果表明联合控制的方法既可以迅速消除高频干扰,又可以大幅度降低受迫振动的振幅. |
影响因子：
dc:title:二元智能复合材料结构的形状和振动控制研究
dc:creator:王军
dc:date: publishDate:1753-01-01
dc:type:学位
dc:format: Media：北京航空航天大学
dc:identifier: LnterrelatedLiterature：北京航空航天大学.2003.
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dc: identifier:ISBN:
