受气动力作用的点阵夹芯梁压电分流阻尼振动控制

论文摘要

随着航空航天产业的发展,人类对飞行器各种性能的要求也越来越高,尤其是对飞行器的飞行速度,传统的低速飞行器已经远远不能满足人类的各种需求,随着科技的不断进步,超声速、高超声速飞行器应运而生,但是随之而来气动弹性问题也随之产生,这是由于飞行器在飞行过程中受到空气动力的影响,这将使飞行器本身的结构产生了弹性变形,这种弹性变形又作用于空气动力,从而又导致进一步的弹性变形,这样就形成了气动弹性现象,气动弹性问题归根结底是力与力之间的耦合问题。气动弹性对飞行器的各种性能会产生显著影响。本文主要对受气动力作用的点阵夹芯梁进行了振动的被动控制研究。第二章中主要对含有压电片的金字塔点阵夹芯梁进行了动力学建模,在建模过程中考虑了上下面板和压电片的弯曲变形以及芯层的剪切变形,在建立系统的运动方程中主要采用假设模态法和Hamilton原理,最后经过变分运算得到含有压电片的金字塔点阵夹芯梁的运动学方程。第三章中主要基于第二章含压电片的金字塔点阵夹芯梁模型的基础上,对此模型增加了气动力的作用,其中非定常气动力采用超声速活塞理论模拟,通过改变气动力的大小,在MATLAB仿真过程中观察气动力对金字塔点阵夹芯梁固有频率、位移、角速度等的影响。第四章主要利用压电分流阻尼进行振动控制,这主要是利用压电材料将机械能转变为电能,然后由分流电路将这部分能量消耗掉,这样就能达到抑制振动的作用,最后进行了MATLAB数值仿真,验证了振动抑制效果。

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摘要

ABSTRACT

第1章绪论

1.1 课题背景及研究目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 点阵夹芯结构的国内外研究现状

1.2.2 气动弹性的国内外研究现状

1.2.3 压电分流技术的国内外研究现状

1.3 本课题的主要研究内容

第2章含单侧压电片金字塔非线性点阵夹芯梁动力学建模

2.1 引言

2.2 含压片的金字塔点阵夹芯梁分析

2.2.1 点阵夹芯梁模型的建立

2.2.2 含压电片的点阵夹芯梁运动方程的建立

2.2.3 运动方程的求解

2.3 本章小结

第3章受气动力作用的点阵夹芯梁建模与数值仿真

3.1 引言

3.2 受气动力作用的金字塔点阵夹芯梁建模

3.3 数值算例

3.4 本章小结

第4章受气动力作用的点阵夹芯梁压电分流阻尼振动控制

4.1 引言

4.2 压电元件的基本理论与特性

4.3 压电梁的理论建模

4.4 压电分流阻尼电路的理论建模

4.5 数值仿真

4.6 本章小结

结论

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表（含录用）的学术论文

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 潘政旭

导师: 李威

关键词: 点阵夹芯,气动弹性,假设模态法,压电分流阻尼

来源: 沈阳航空航天大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 力学,航空航天科学与工程

单位: 沈阳航空航天大学

分类号: V211.47

DOI: 10.27324/d.cnki.gshkc.2019.000230

总页数: 71

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受气动力作用的点阵夹芯梁压电分流阻尼振动控制

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