扁壳结构弯曲与扭转振动控制试验研究

发布时间：2018-11-29 07:09

【摘要】：扁壳结构的弯曲与扭转振动控制对该类结构的应用具有重要意义。本文采用不影响壳体结构的粗压电纤维复合材料(MFC)作动器对其弯曲与扭转振动进行主动控制。建立局部表面粘贴MFC作动器的开口圆柱扁壳的动力学解析模型,得到了作动力和作动力矩的解析表达式,分析了扁壳结构上MFC作动器在弯曲与扭转振动控制中的作动机理。针对一开口碳纤维圆柱扁壳,设计了模糊PD控制器,开展了定频与随机激励下壳体弯曲与扭转振动控制试验,并与传统PD控制试验效果进行了对比。结果表明:MFC作动器在壳体弯曲和扭转振动控制方面作动能力突出;模糊PD控制器的控制效果优于传统PD控制器的控制效果。
[Abstract]:The control of bending and torsional vibration of shallow shell structure is of great significance to the application of this kind of structure. In this paper, the bending and torsional vibration of coarse piezoelectric fiber composite (MFC) actuator without affecting the shell structure is actively controlled. An analytical dynamic model of an open cylindrical shallow shell with a MFC actuator attached to a local surface is established. The analytical expressions of the acting force and the dynamic moment are obtained, and the motive principle of the MFC actuator in the control of bending and torsional vibration on the shallow shell structure is analyzed. A fuzzy PD controller is designed for an open carbon fiber cylindrical shallow shell. The bending and torsional vibration control tests of the shell under constant frequency and random excitation are carried out, and the results are compared with those of the traditional PD control test. The results show that the MFC actuator has outstanding actuation ability in the control of the bending and torsional vibration of the shell, and the control effect of the fuzzy PD controller is better than that of the traditional PD controller.
【作者单位】： 西安交通大学航天学院机械结构强度与振动国家重点实验室陕西省航天结构振动控制工程实验室;西安热工研究院有限公司;
【基金】：国家自然科学基金(11302160) 国家自然科学基金委员会与中国工程物理研究院联合基金(U630120)资助
【分类号】：TB535

【参考文献】

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【共引文献】

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【二级参考文献】

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本文编号：2364277