轴系中扭转弹性波的主动控制研究

建立了单一控制源单一误差传感器前馈控制形式的扭转弹性波主动控制系统,并以位移响应为目标函数研究了扭转弹性波主动控制的最优控制效果问题以及控制力的确定.建立了扭转弹性波主动控制的试验装置以及以TMS320C25高速单片机为核心的单通道自适应控制器,以直轴为试验对象,开展了扭转弹性波的主动控制试验研究.并对理论研究和实验结果进行了比较.     

弹性波主动控制中LMS算法的最佳收敛系数问题研究

对扭转弹性波的主动控制系统以及LMS算法进行了描述。通过对直轴中扭转弹性波主动控制的仿真计算，讨论了LMS算法中的收敛系数对控制系统收敛时间的影响。重点讨论了弹性波控制中误差传递途径相对于主激励源的时间延迟与收敛系数以及收敛时间的关系，并回归出最佳收敛系数与延迟时间之间的倒数关系。同时通过对期望信号和误差信号当量传递函数的研究，从理论上确定了最佳收敛系数与延迟时间的关系，两者的研究结果是一致的。     

三维耦合Timoshenko梁功率流主动控制研究

研究了三维耦合梁结构中的功率流传播与主动控制。首先基于Timoshenko梁理论,采用行波方法建立了包含弯曲波、纵波与扭转波的三维耦合梁结构动力学模型,并获得了其精确动力学响应;进一步得到结构中传播的主动功率流,分析了纵波与扭转波对总功率流计算结果的影响;以主动功率流为目标函数,优化得到了最优控制力的大小与相位,然后对结构施加最优控制力,最终实现了三维耦合梁结构的功率流主动控制;进行了数值仿真,结果表明:采用行波方法计算三维耦合梁结构的动力学响应准确可靠;在进行三维耦合梁结构功率流计算时,需考虑纵波和扭转波的影响;包含剪切变形和转动惯量影响的Timoshenko梁模型较Euler-Bernoulli梁模型计算的结果更为精确,且在中、高频段尤为突出;功率流主动控制可以明显降低三维耦合梁结构在频域和空间域中的振动功率流,且最优控制力的微小偏差与误差传感器的位置对控制效果的影响较小。     

结构振动控制中的弹性波主动控制技术

本文概述了结构振动主动控制中模态控制方法的局限性,讨论了弹性波主动控制技术的发展过程,重点总结和评述了近年来弹性波主动控制技术的一些特点。     

基于传递矩阵法的分层饱和土中单桩扭转动力阻抗

以分层饱和土中单桩扭转振动为研究对象,将桩周土体视为分数阶黏弹性饱和土,借助分数阶黏弹性本构模型和土体运动平衡方程、应力位移关系建立分层分数阶黏弹性饱和土层扭转振动微分方程。以两层分数阶黏弹性饱和土为例,讨论主要桩土力学参数对扭转动力阻抗影响。结果表明：下上层土体本构模型阶数比对扭转动力阻抗随频率变化曲线峰值影响较大,下上层土体剪切波速比、土层厚度比和桩土模量比对扭转动力阻抗的影响与频率有关,下上层土体液固耦合系数较小时,其对扭转动力阻抗的影响很小。     

三缸发动机式增程器扭转振动模糊PID主动抑制

针对增程器系统在发动机转矩波动激励下的多谐波扭转振动问题,提出一种模糊PID控制算法,利用发电机输出扭矩主动抑制扭转振动。建立8自由度轴系强迫振动模型,然后以角加速度以及转速为控制目标,采用模糊PID控制器主动抑制扭转振动。以均平方角加速度为扭转振动的评价指标。分析稳态和瞬态工况下扭转振动主动抑制效果。仿真结果表明,稳态工况下相比只以转速为控制目标的PID控制方式,均平方角加速度降低68.3%;相比传统的PID控制方法,均平方角加速度降低29.0%。所提出的方法可以有效抑制增程器轴系的扭转振动。     

扭转弹性支承时连续梁的相关函数解法

在对效叉梁系进行弹性分析时，梁与梁之间的相互作用就相互作用就相当于竖向弹性支承和扭转弹性支承的约束作用。文本依据不同梁段位移方程的相关性＾「１」，建立了扭转弹性支承，以及竖向弹性支承的扭转弹性支承共同作用时连续梁位移方程的计算公式。当竖向弹性支承、扭转弹性支承的风度Ｋｉ＝Ｇｉ＝０时，该计算公式为文献「１」的公式（９）。公式适合手算，也适合编程电算。     

电力主厂房钢框排架非弹性扭转特点及设计建议

研究了大型电力主厂房框排架结构地震时非弹性扭转的特点。以某实际工程结构设计方案为背景,建立了非线性有限元模型,分析了结构侧移、非弹性扭转及主要结构构件的内力变化,揭示了钢支撑屈曲失稳是导致框排架结构非弹性扭转并突增的主要原因。非弹性扭转具有突增性,可形成畸变位移场,对处于屋架、吊车标高部位的连接件、预埋件等低延性关键部件构成威胁。针对规范定义的扭转位移比参数,研究了其难以反映非弹性扭转的现象和原因。建议了减控非弹性扭转及其突增的技术措施。     

弹性波传播到声发射传感器的声压透射系数研究

研究固体中弹性波在媒介分界面的透射规律,以提高声发射检测的精度与效率。基于声学理论推导出了三种典型耦合状态的声压透射系数计算公式,明确了各参数对透射系数的影响;搭建了声发射波透射试验研究平台,分别对上述典型状态下的声压透射理论计算系数进行验证;基于建立的声压透射系数计算方法分析了耦合层的声阻抗、厚度值以及耦合层材料的内外位置等对声压透射系数的影响。研究结果表明,理论计算结果与试验检测结果吻合较好,建立的声压透射系数计算公式有助于指导声发射传感器增强对弹性波的拾取。     

基于Mindlin板理论对悬臂板结构实施振动控制

将航天悬臂结构模化平板,基于Mindlin弹性厚板理论,采用波控制方法,对悬臂板的振动主动控制问题做了研究.板的振动描述为传播波和衰减波的叠加,弹性波入射到结构不连续处会产生反射波和透射波.根据板在波控制力施加处的广义位移和内力的连续性条件,确定了板中波的反射系数和透射系数.采用波控制方法,通过吸收结构振动的能量特别是高频传播波携带的能量,实现了对板横向位移的振动控制.分析研究了单位力扰动下悬臂板的振动问题.具体给出了PD反馈波控制器设计方法,并对实施PD反馈波控制前后的数值结果进行了分析讨论.