PZT智能板梁壓電片拓撲優(yōu)化設(shè)計.pdf

1、在航空、微電子裝備等精密柔性操作結(jié)構(gòu)中，快速操作或環(huán)境溫度變化常引起結(jié)構(gòu)形狀的改變和振動，因此采用智能主動控制方法對振動進行抑制的研究受到工程界的廣泛關(guān)注。壓電材料由于具備正逆壓電效應(yīng)，可以分別作為傳感器和作動器用于智能結(jié)構(gòu)主動控制系統(tǒng)中。壓電材料在結(jié)構(gòu)中的形狀和位置對控制性能影響很大，是振動主動控制系統(tǒng)設(shè)計的重要問題，但目前關(guān)于壓電材料優(yōu)化布置的研究主要針對壓電片形狀確定的情況下(一般為矩形)進行的，存在一定的局限性，為此，本文提出了

2、一種新的壓電片拓撲形狀優(yōu)化設(shè)計方法。 本文以壓電智能懸臂板為例，將結(jié)構(gòu)拓撲優(yōu)化設(shè)計理論應(yīng)用到壓電材料的形狀優(yōu)化問題，研究了壓電智能結(jié)構(gòu)中壓電片的拓撲形態(tài)優(yōu)化設(shè)計方法，具體內(nèi)容包括：以壓電智能懸臂板為研究對象，建立了壓電片和板梁結(jié)構(gòu)之間的耦合關(guān)系；根據(jù)Hamilton原理，采用四節(jié)點矩形板單元建立了壓電智能梁的動力學(xué)有限元方程，得到了壓電智能梁的振動控制方程；運用模態(tài)分析法建立了壓電智能控制系統(tǒng)的模態(tài)方程和狀態(tài)方程；選取結(jié)構(gòu)的扭轉(zhuǎn)