机敏约束层阻尼薄板有限元建模及振动主动控制
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-15页 |
| 1.1 论文研究背景及意义 | 第9页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第9-12页 |
| 1.3 研究过程涉及到的关键问题 | 第12-13页 |
| 1.4 本文的主要研究内容 | 第13-15页 |
| 2 机敏约束阻尼板结构动力学建模 | 第15-41页 |
| 2.1 压电材料的特性分析 | 第15-18页 |
| 2.1.1 压电效应 | 第15-16页 |
| 2.1.2 压电陶瓷的作动特性 | 第16页 |
| 2.1.3 压电材料的本构方程 | 第16-18页 |
| 2.2 粘弹性材料物理模型 | 第18-22页 |
| 2.2.1 粘弹性材料的GHM模型 | 第18-19页 |
| 2.2.2 GHM模型在动力学建模中的应用 | 第19-20页 |
| 2.2.3 数值算例 | 第20-22页 |
| 2.3 机敏约束层阻尼板结构有限元建模 | 第22-32页 |
| 2.3.1 有限元建模的基本假设 | 第22-23页 |
| 2.3.2 板单元耦合运动关系 | 第23-24页 |
| 2.3.3 SCLD单元位移模式及形函数 | 第24-25页 |
| 2.3.4 SCLD板单元本构关系 | 第25-26页 |
| 2.3.5 SCLD单元能量关系 | 第26-28页 |
| 2.3.6 结构动力学模型 | 第28页 |
| 2.3.7 基层的弹性结构阻尼 | 第28-29页 |
| 2.3.8 引入GHM模型的结构总动力学模型 | 第29-31页 |
| 2.3.9 算例分析 | 第31-32页 |
| 2.4 机敏约束层阻尼板动力学模型验证 | 第32-40页 |
| 2.4.1 试验模态分析与参数计算 | 第32-39页 |
| 2.4.2 频域与时域响应仿真计算 | 第39-40页 |
| 2.5 小结 | 第40-41页 |
| 3 机敏约束层阻尼板结构动力学模型降阶处理 | 第41-51页 |
| 3.1 物理坐标下的高精度动力缩聚 | 第41-42页 |
| 3.2 状态方程下的复模态解耦与截断 | 第42-43页 |
| 3.3 复数空间向实数空间的映射 | 第43-44页 |
| 3.4 可控可观性判断 | 第44-45页 |
| 3.5 数值算例 | 第45-48页 |
| 3.6 小结 | 第48-51页 |
| 4 机敏约束层阻尼板结构振动主动控制 | 第51-73页 |
| 4.1 研究对象的确定 | 第51-53页 |
| 4.2 典型机敏约束层阻尼结构控制系统 | 第53页 |
| 4.3 线性二次型最优控制器设计 | 第53-57页 |
| 4.3.1 LQR控制理论 | 第53-55页 |
| 4.3.2 LQR控制仿真 | 第55-57页 |
| 4.4 模态控制 | 第57-59页 |
| 4.4.1 主控模态的选择 | 第58页 |
| 4.4.2 控制电压的状态反馈增益矩阵 | 第58-59页 |
| 4.5 状态观测器 | 第59-63页 |
| 4.5.1 状态观测器设计 | 第60-61页 |
| 4.5.2 带状态观测器的反馈系统 | 第61-63页 |
| 4.6 模态控制的溢出问题 | 第63页 |
| 4.7 振动控制仿真 | 第63-71页 |
| 4.7.1 传感器与作动器布置 | 第64-66页 |
| 4.7.2 振动控制 | 第66-71页 |
| 4.8 小结 | 第71-73页 |
| 5 振动主动控制实验研究 | 第73-81页 |
| 5.1 实验目的及设备 | 第73-74页 |
| 5.2 振动主动控制实验 | 第74-80页 |
| 5.3 小结 | 第80-81页 |
| 6 结论与展望 | 第81-83页 |
| 6.1 论文总结 | 第81-82页 |
| 6.2 论文主要创新点 | 第82页 |
| 6.3 展望 | 第82-83页 |
| 致谢 | 第83-85页 |
| 参考文献 | 第85-89页 |
| 附录 | 第89页 |
| A. 作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第89页 |
| B. 作者在攻读学位期间参加的科研项目 | 第89页 |
