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马婷 (马婷.) | 张伟 (张伟.)

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本文研究了压电复合材料点阵夹层板的非线性振动特性与主动控制问题,考虑von Kármán几何大变形,基于一阶剪切变形夹层板理论,运用Hamilton原理建立压电点阵夹芯板结构的非线性力电耦合振动偏微分方程。利用伽辽金法将偏微分方程转化为两自由度常微分方程。选用压电陶瓷(PZT)作为夹层板振动控制系统的压电作动器和传感器,采用P控制、D控制以及PID控制算法分别对点阵夹芯板结构的非线性振动进行主动控制。运用4阶Runge-Kutta法计算结构在不同系统参数下的非线性自由振动及受迫振动响应,数值计算结果表明了速度反馈控制和位移反馈控制均能够有效抑制点阵夹层板的非线性振动响应,并比较了两种控制算法的作用效果。然后利用多尺度近似解析方法求解系统在主共振与内共振同时存在的情况下夹层板振动的幅频响应方程,并分析其振动的稳定性。进而更进一步得出复合材料夹层板的芯子厚度、不同的反馈增益系数以及外激励幅值大小对夹层板非线性共振特性的影响。

Keyword:

非线性 多尺度 主动控制 夹层板

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  • [ 1 ] 北京工业大学材料与制造学部

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Year: 2021

Language: Chinese

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