蜂窩夾層結(jié)構(gòu)壓電半主動振動控制研究.pdf

1、蜂窩夾層結(jié)構(gòu)因具有質(zhì)輕、比強度高、比剛度高等特點在航空航天領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，但其振動問題突出，減振需求迫切。傳統(tǒng)的振動控制技術(shù)，如敷設(shè)約束阻尼層，因附加質(zhì)量較大而受到限制，因此需要發(fā)展新的振動控制方法。隨著壓電智能材料的研究興起，應(yīng)用壓電元件的驅(qū)動功能與傳感功能進(jìn)行振動控制已經(jīng)成為極具前景的研究領(lǐng)域。
　　在對蜂窩夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行振動控制研究前，由于其結(jié)構(gòu)的復(fù)雜性，需要先建立蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的等效模型。在此基礎(chǔ)上引入基于電壓的壓電元件同步

2、開關(guān)阻尼技術(shù)（SSDV）進(jìn)行蜂窩懸臂梁的振動控制。論文的主要研究內(nèi)容和結(jié)論如下：
　　1、通過對比Comsol仿真與實驗測得的蜂窩夾層梁結(jié)構(gòu)與板結(jié)構(gòu)振動特性傳遞曲線發(fā)現(xiàn)：在考慮了蜂窩芯 X方向的雙層結(jié)構(gòu)對剪切模量影響的條件下，三明治夾芯板理論在低頻段對蜂窩夾層結(jié)構(gòu)進(jìn)行等效建模時具有較好的效果。
　　2、基于化簡后的壓電方程，對蜂窩夾層梁結(jié)構(gòu)等效模型進(jìn)行分析和推導(dǎo)，得到結(jié)構(gòu)的模態(tài)運動方程和傳感方程。
　　3、應(yīng)用SSDV

3、解決蜂窩夾層結(jié)構(gòu)的振動問題。詳細(xì)分析了壓電片的合理布局、方波控制信號的具體實現(xiàn)方法、開關(guān)控制電路的原理以及電路中元件的選擇。使用濾波器模塊解決了實時信號極值判斷錯誤的問題。使用加法器解決了開關(guān)控制電路中的浮地電壓問題。使用并聯(lián)電容的方法解決控制壓電片漏電過快的問題。最后，搭建了實驗平臺，使用 SSDV對蜂窩懸臂梁進(jìn)行了瞬態(tài)和穩(wěn)態(tài)振動控制。獲得了較好的振動控制效果。
　　總之，研究結(jié)果表明，壓電半主動控制對大剛度復(fù)合材料具有很好的振