粘弹性非约束阻尼层结构的阻尼层厚度与降噪量的关系

本文导出了粘弹性非约束阻尼层结构的阻尼层厚度与降噪量的关系，并进行了试验验计，指出在以降噪为目的对结构进行阻尼处理时，不能以结构损耗因子作为设计指标确定其厚度参数，而应以降噪量为指标。     

压电混合约束层阻尼梁结构的振动控制

为提高主被动混合压电网络的振动控制频带,结合主被动混合压电网络和被动约束层阻尼结构各自的优点,提出了一种压电混合约束层阻尼结构用于悬臂梁结构的振动控制。利用复剪切模量模型描述粘弹性材料的力学特性,运用Hamilton原理和Rayleigh-Ritz法推导压电混合约束层阻尼悬臂梁结构的动力学模型。在此基础上,采用速度反馈控制策略设计主动控制器,并对系统的开环和闭环特性进行数值分析。分析结果表明,与主被动混合压电网络相比,压电混合约束层阻尼结构具有更显著的振动控制性能和更宽的振动控制频带。而且这种压电混合约束层阻尼结构可以很容易地推广到对其他结构的振动控制。     

压电类智能结构耦合系统动力学分析

对压电类智能结构耦合系统动力学问题进行了分析,阐明了压电结构在外载(机械力或电场)作用下的力学特征、电学特征.从机电耦合弹性体的理论出发,运用Hamilton原理建立一般压电类智能结构耦合系统的动力分析模型,进行压电类智能结构耦合系统的有限元分析.以此为基础进行压电类智能结构耦合系统动力学分析:模态分析和瞬态动力分析.最后利用有限元分析软件ANSYS,对粘贴压电陶瓷片的压电悬臂板耦合效应进行模拟分析,进行了模态分析、瞬态动力学分析研究.说明了压电类智能结构耦合系统的动力学特性.     

复合材料层合梁结构在线损伤检测

复合材料层结构在服役过程中关键部位的裂纹或分层损伤累积发展到一定程度，常出现损伤突变现象，导致结构局部刚度突发性降低和结构性能下降，通过粘贴或埋入复合材料结构中的小型电片构成结构动态响应的激励和检测系统、以小波分析技术从应信号中识别结构损伤信息，可主动在线检测服役中的复合材料结构力学性能的突变，准确捕获结构突发损伤的时刻，这项研究将为许多在役中人们无法直接观察或量测的复合材料结构的在线健康监控提供新的技术支持。     

纵向冲击下弹簧连接的压电层合杆波动分析

为保证压电振子在复杂的环境下能进行安全工作,需对压电振子受纵向冲击时的波动问题进行研究.建立了末端连接有弹簧的压电层合杆受刚性球纵向冲击时的模型,考虑力电耦合作用,得到了压电层合杆的纵向波动方程,用拉氏变换的方法并通过引用拉盖尔函数对方程进行了求解,得到了杆内位移和电势的解析解.讨论了拉氏逆变换时所用求解方法的优越性,以及电势波的传播特性和电势的分布规律;分析了压电层和弹性层的厚度比对波速的影响,以及应变波沿杆传播的特性.结果表明:引用函数的方法优于传统方法对波动方程的求解;应变波沿杆的传播特性使波前处应变发生突变,后逐渐恢复.     

压电层合板壳的数值分析

目的 对电压合板壳进行有限元分析。方法 综述了压电层合板壳有限元分析的理论基础和国内外的最新研究成果。结果 结合压电结构的变分方程,得出其动力学方程,由此可编制有限元程序。结论 有限元方法是分析压电层合板层的有力工具,有待于进一步深入研究。     

压电智能桁架结构/控制系统的波动分析及优化设计

基于波动的观点，分析了压电智能桁架结构／控制系统的行波动力学模型，并从能量观点进行控制器设计。结构单元中传播的波在节点处反射、散射，考虑节点处的位移和力的边界条件，将局部波动模型合并成总体模型，并相应建立了结构／控制系统的一体化优化设计模型。数值算例的结果表明，该方法是可行的和有效的。     

压电层合板多场耦合有限元分析及其优化设计

从压电本构方程出发,采用高阶位移场,高阶电势分布和线性温度分布假设,借助Hamilton原理推导了压电层合板结构的力-电-热场耦合的高阶有限元模型.应用ANSYS/APDL语言,编写了热载荷作用下压电层合悬臂板的有限元分析程序.在此基础上,采用零阶优化方法和一阶优化方法对比分析了四边简支板的形状最优控制设计.两种方法吻合良好,验证了程序的正确性.     

层合结构复合材料振动特性研究进展

对国内外层合结构复合材料振动特性研究进展进行了系统论述,详细介绍了研究涉及的理论分析方法及试验测试技术,并对层合结构复合材料振动特性研究在损伤检测、结构设计等领域的实际应用进行了总结.进而提出需要进一步做好夹芯层合结构振动特性的研究、改进试验方法和测试手段以提高振动测量的精度;并对损伤破坏或缺陷引起的振动特性改变机理进行了探索.     

复合双压电层FBAR的建模与仿真

在复合单压电层薄膜体声波谐振器(FBAR)的基础上,提出了一种新型的复合双压电层FBAR,它可以大大提高压电材料选择的灵活性。通过建模得到该结构的输入阻抗解析表达式,据此进行了仿真分析。仿真结果表明,基模谐振频率随双压电层结构中的较高声速压电膜的厚度所占比率的增加而加速增大,而相对带宽随较高机电耦合系数的压电膜的厚度与较低机电耦合系数的压电膜的厚度比的增加逐渐增加,并且复合双压电层FBAR出现了单压电层时所没有的模式。     

基于主动压电-阻尼材料的噪声控制

被动阻尼材料在进行噪声控制时 ,因其特性受温度和频率的影响 ,很难得到最优的控制性能 ,并且其有效性被限制在一个很窄的范围内。本文叙述了一种主动阻尼和被动阻尼混合的电路的控制原理和方法 ,并以控制从金属板辐射到一个三维附件的噪音为例 ,从理论和实验上说明了这种控制电路的可行性。     

基于压电陶瓷迟滞非线性的建模方法

压电陶瓷因其具有的响应速度快,精度高等优点被广泛应用于微操作、微纳米定位等系统中,但是由于它具有迟滞特性对其应用的影响,针对压电陶瓷的迟滞特性提出了一种简单的数学建模方法,该模型建模简单,运算量比PI迟滞算子大大减小,拟合方法曲线较平滑,克服了PI迟滞算子拟合出现的毛刺问题,且拟合精度较高,拟合误差在1%左右,采用椭圆极坐标方式对迟滞特性进行建模.并通过实验验证了该建模方法的可行性和精确性.     

结构动力分析中的阻尼模型研究

阻尼是结构振动中的基本特性之一,是结构抗震分析中一个重要的因素．结构在不同振型的阻尼比会有所不同,这是因为在结构的阻尼耗能主要是摩擦耗能的情况下,摩擦耗能取决于楼层和楼层之间的相对位移,不同的振型所表达的楼层间的相对位移不一样,当然每个振型的阻尼比也会不一样,现行抗震规范把所有振型的阻尼比取为相同常数的做法不尽合理．探讨了在低幅值震动和强震中合理阻尼比的取值,通过其他各阶振型阻尼比与基本振型阻尼比的关系,提出了在结构动力时程分析中较为合适的瑞利阻尼模型以及推动阻尼研究需要解决的几个问题．     

压电层合板壳的数值分析

目的对压电层合板壳进行有限元分析.方法综述了压电层合板壳有限元分析的理论基础和国内外的最新研究成果.结果结合压电结构的变分方程,得出其动力学方程,由此可编制有限元程序.结论有限元方法是分析压电层合板壳的有力工具,有待于进一步深入研究.     

敷设被动约束层阻尼封闭箱体结构声振特征分析

采用有限元法对敷设被动约束层阻尼封闭箱体结构声-固耦合模型进行声振特性分析,讨论了被动约束层阻尼的结构参数和敷设位置对箱体结构声振特性的影响.研究表明箱体敷设被动约束层阻尼后对减振降噪有明显作用,而且被动约束层阻尼的结构参数和敷设位置存在最优值.     

一般边界条件下压电层合厚板的精确解

从三维弹性理论和压电学理论出发,通过假设边界函数,导出一般边界条件下压电层合板的状态方程,并运用传递矩阵求解方法,给出了满足周边和上、下表面所有边界条件的精确解析解.此解计及了正交异性压电弹性体的所有弹性常数和压电学常数,满足层合板所有基本方程和层间连续条件,适合任意厚跨比.本文所述的方法原理对于验证、比较其他简化模型和各种数值计算模型都有十分重要的指导意义,在工程中也有着广泛的应用前景.     

基于谱矩的单自由度复阻尼结构的等效阻尼分析

复阻尼模型与实验结果吻合较好,但结构动力分析较为复杂.本文针对单自由度复阻尼耗能结构基于谱矩相等准则,即令复阻尼原始系统和等效系统的的零阶和二阶谱矩相等,得到单自由度复阻尼耗能结构的等效频率和等效阻尼.将等效系统的计算结果与原始系统计算得到的精确解以及由经典的模态应变能法计算得到的结果进行比较,等效系统具有很高的精度.     

带质量块单晶压电悬臂梁的建模与仿真分析

基于压电原理,建立了带质量块的单晶压电悬臂梁模型,并运用有限元软件ANSYS对其进行模态分析和谐响应分析,研究支撑层厚度电压输出的影响,并进行应力分析,解释产生该结果的原因,最后在此基础上提出优化模型.     

非惯性系下旋转压电层合悬臂梁的动力学建模及控制

以压电陶瓷-金属-压电陶瓷对称结构旋转压电层合悬臂梁(RPLCB)为研究对象,在大范围运动规律已知,基于Hamilton原理和有限元法,建立了该层合梁的离散非线性动力学模型.通过动力学数值仿真,给出了该梁末端的响应规律;然后基于建立的动力学模型,利用逆动力学控制方法对梁末端位移响应进行开环主动控制,通过仿真计算,在时域上,得到了0.5倍梁末端横向位移振幅下的预想控制电压,回代动力学方程,得到施加控制电压后梁末端位移响应,与预想结果误差为3.3%,从而证明了该逆动力学控制方法的有效性.另外,这种省去压电传感器,平铺压电层的柔性梁结构,为工程应用提供了一种参考方案.