导读:本文包含了压电智能梁论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:绝对节点坐标法,压电片,伸展悬臂梁,旋转梁
压电智能梁论文文献综述
米娇娇[1]（2019）在《含伸展构件的柔性旋转压电智能梁的振动控制》一文中研究指出近年来,含伸展构件的柔性机械臂系统被广泛应用于航天工程和工业生产等领域。这类系统在运动过程中会诱发其产生振动,并可能影响自身的寿命和定位精度,因此本文基于绝对节点坐标法,对含伸展构件的柔性旋转压电智能梁系统进行动力学建模及振动控制分析。主要研究内容有:(1)对压电悬臂梁的非线性动力学问题,基于绝对节点坐标法,建立了考虑压电片影响的压电悬臂梁非线性动力学方程。利用文献中经典的双压电晶体悬臂梁的算例验证了本文理论建模的正确性。(2)对轴向伸展的压电悬臂梁,给出随着梁的轴向伸展,压电片位置的变化,采用变长度单元划分单元的方法,建立其动力学方程。计算了不同伸展速率下,轴向伸展压电悬臂梁的末端挠度,结果表明伸展速率越大,其振动频率越小。(3)对轴向伸展的压电悬臂梁的振动控制问题,设计了PID和模糊PID控制器,比较两种控制器在相同条件参数下,对以不同速率伸展的悬臂梁末端挠度的控制效果,结果表明梁伸展的速率越大,越有利于振动控制。(4)对含伸展压电悬臂梁和柔性压电旋转梁的系统进行振动控制分析,建立了梁系统的动力学方程。在悬臂梁匀速伸展有变形的情况下,分析压电片对旋转梁末端的绝对位移,旋转角度和末端挠度的影响;然后分析了伸展梁无变形伸展和不伸展情况下,控制器单独作用于旋转梁上组合梁末端挠度的控制情况,比较了压电片不同数量不同位置时的控制效果,结果表明,压电片数量和位置的选取对控制效果有显着的影响。在一定的范围内,压电片越靠近旋转铰时,控制性能越好;最后分析了梁旋转铰处和梁中部同时粘贴压电片时,伸展梁有伸展有变形时旋转梁末端挠度的振动控制情况,并取得了较好的控制效果。(本文来源于《西安理工大学》期刊2019-06-30）
丁兰,朱宏平[2]（2014）在《基于有限元法的周期压电智能梁滤波特性分析》一文中研究指出周期结构具有通频和禁频特性,使其在动态载荷的滤波器、具有主动控制功能的结构研究中得到了重要应用。基于Timoshenko梁理论,考虑基梁和压电片的转动惯量和剪切效应,采用有限元法和传递矩阵法推导了波在周期性地粘贴压电片的Timoshenko梁中的传播模型,分析了几何尺寸和材料特性对其频带性质的影响,并与Bernoulli-Euler梁理论得到的结果进行了对比。研究表明,当基梁与压电层厚度比达到40时,禁带带宽减小了54%,因此对于周期结构中的深梁,应舍弃Bernoulli-Euler梁理论而采用Timoshenko梁理论建立的模型;对于不同尺寸和材料特性的压电周期结构,频带性质会有很大不同,可以通过调整结构的参数来改变其频带性质,从而改变波动在结构中的传播特性。(本文来源于《振动工程学报》期刊2014年06期）
王壮[3]（2014）在《含集中参数压电智能梁振动特性及其主动控制》一文中研究指出为了研究船舶与海洋结构的振动响应及其减振降噪问题,将舰船上桅杆、螺旋桨尾轴及海洋风力发电机等具有相似特性的典型结构简化成具有集中参数(集中质量和集中刚度)的等直弹性梁这一力学模型。针对这一模型,首先研究了其自由振动特性,为实际结构的避振设计提供一些有益参考；其次,为了进一步研究结构受到外界激励时振动响应的控制问题,通过在梁的上、下表面粘贴压电材料形成作动器和传感器,得到了含有集中质量和集中刚度的压电智能梁模型,进而对其展开振动主动控制研究。基于Laplace变换法,针对典型边界条件,推导了含有任意集中质量与集中刚度(弹性支撑)的弹性欧拉梁弯曲振动的固有频率方程及振型函数的解析表达式,重点结合含有集中质量与集中刚度的悬臂梁结构,通过解析计算和实验验证系统地讨论了集中质量和集中刚度的大小以及它们在梁上的位置对悬臂梁固有特性的影响。将压电作动器的作用力转化为一个集中力矩,推导了含有集中质量与集中刚度的压电智能梁的压电控制方程和传感方程的解析表达式；基于经典Bernoulli-Euler梁理论和Hamilton原理,考虑压电材料的机电耦合效应,推导了二结点压电层合梁有限单元模型,得到了结构的压电控制方程和传感方程的有限元形式。分别采用LQR、LQG和独立模态空间控制算法设计控制器,对含有集中参数的压电智能梁的振动响应进行了主动控制数值模拟；对比分析了LQR和LQG控制算法的适用性和有效性；探讨了集中质量和集中刚度的位置对悬臂梁整体振动响应量级的影响和对反馈控制效率的影响；为船体上相应结构的振动控制提供了理论基础。(本文来源于《大连理工大学》期刊2014-04-01）
白瑞祥,王亮,陈浩然[4]（2013）在《含界面裂纹的压电智能梁断裂分析》一文中研究指出针对压电智能梁界面裂纹的应力和基于能量原理的断裂行为进行了理论研究.基于Timoshenko梁理论,提出了一个压电智能梁界面断裂问题的分析模型,该模型考虑了胶层的影响,其中胶层采用考虑剥离和剪切刚度的连续弹簧模型,并推导了相应的控制方程,得到了界面剥离应力、剪切应力和能量释放率的解析解,通过实验和文献结果比较证明了解的有效性,通过典型算例分析表明:裂尖剥离应力和剪切应力的值处于同一量级,在预测压电智能梁界面断裂行为时,不能忽略电压作用下界面剥离应力产生的I型断裂.(本文来源于《哈尔滨工程大学学报》期刊2013年11期）
袁军锋,郑宾,李彬[5]（2013）在《基于ANSYS的压电智能梁仿真分析》一文中研究指出运用ANSYS软件进行压电智能梁结构的有限元分析和优化设计。在ANSYS软件中建立智能梁结构模型,并进行有限元分析,得到梁的各阶模态,然后进行梁的谐响应分析及瞬态动力学分析。针对不同模态下,采用一片压电陶瓷不能控制其振动,在不同位置安装多个驱动器来进行减振试验,得到梁的各阶模态下驱动器放置的最优布局及减振结果。(本文来源于《电子质量》期刊2013年06期）
郑昶[6]（2013）在《基于阻抗法的压电智能梁振动控制分析》一文中研究指出压电材料由于其力电耦合特性，能有效地将机械能与电能进行转换，于是人们将其作为激励/传感器广泛地应用于各类工程领域。压电材料常常与受控柔性结构粘接成一体，作为传感器以及激励器，以达到抑制受控结构振动的目标。因此，研究压电智能结构的振动以及振动控制有重要的科学意义和实用价值。本文基于压电材料与宿主结构之间的力电耦合特性，推导了拉普拉斯变换形式下的压电智能梁结构的阻抗矩阵，并基于阻抗矩阵研究如何建立压电智能梁结构的频率响应数值模型以及由此模型计算系统动态响应的方法，本文还研究了速度负反馈控制器作用下压电梁的控制系统性能；PPF控制器下不同系统输入时，系统的动态性能；不同控制器参数下，控制系统的效果。计算结果表明，本文模型能有效地与各种控制策略相结合，研究压电梁的振动控制问题。最后，本文还尝试由阻抗矩阵模型建立系统的TF控制模型，对于单个矩阵元素，此方法能在指定频域内得到很好的近似模型，对于由许多单元组成的压电梁，本文方法得到的结果能识别部分阶频率，因此需要进一步研究。(本文来源于《华中科技大学》期刊2013-01-01）
尹潇然[7]（2012）在《有限元法和阻抗法对压电智能梁的振动分析》一文中研究指出由于压电材料能有效地实现机械能与电能的相互转换，将其作为激励器和传感器应用于各类工程领域已经引起了人们的广泛重视。在结构应用方面，为了达到振动控制与健康监测的目的，压电材料常常被粘接于结构表面或嵌入结构内部用来提供振动信号。因此，对压电智能结构的动力特性分析具有重要的科学意义和实用价值。本文基于压电材料与宿主结构之间的力电耦合特性，采用阻抗法结合有限元法研究了压电智能梁的振动问题。首先，本文推导了Timoshenko梁的基本方程，在此基础上得到了智能梁系统中弹性梁单元和双压电晶片梁单元的等效阻抗矩阵。将压电片数量及分布位置任意的智能梁视为有限个弹性梁单元和双压电晶片梁单元的组合，用本文推导的阻抗方程分析系统的动力响应。研究表明本文提出的方法的计算结果与有限元结果吻合，而由Bernonlli-Euler梁理论得到的结果只有在低阶模态或梁为细长梁时，才与有限元结果吻合。本文提出的方法不受梁尺寸和振动频率的限制，拓展了阻抗法的使用空间。其次，本文根据电阻抗和机械阻抗的等效关系，将单压电片等效为一个轴向拉伸的质量-阻尼-弹簧(M-C-K)系统，并拓展到双压电晶片梁单元中，将弯曲有限元模型视为在弹性层的上下两侧分别“粘贴”一个M-C-K系统。用本文提出的有限元模型计算了不同支承条件智能梁的动力响应，并将计算结果同传统有限元模型结果比较，表明本文提出的方法能有效地分析各类边界条件下弯曲激励弹性梁的动态特性。比较早期的有限元模型，本文提出的模型在计算成本和分析效率上具有明显的优势，为今后分析大型复杂的结构奠定了基础。最后，本文根据等效电路模型，将外接电路电学参数引入到基于阻抗法建立的有限元模型中。并以一个压电柱支承的悬臂梁为例，探讨了本文提出的有限元模型在智能梁传感与激励分析中的初步应用。研究表明：压电柱不论是作激励器还是传感器，外部负载仅对系统响应幅值有明显的影响，而对响应频率影响不大。(本文来源于《华中科技大学》期刊2012-01-01）
宋媚婷,洪明,崔洪宇[8]（2011）在《基于舰船振动信号激励下压电智能梁振动主动控制》一文中研究指出为研究舰船结构振动主动控制有效方法,采用线性二次型独立模态空间控制法设计控制器,对舰船振动信号激励下压电智能梁的振动进行主动控制。基于Hamilton原理建立压电智能结构的有限元模型,并利用精细积分法计算前3阶模态的位移响应。编制了相应的计算机程序,对舰船振动信号激励下梁结构的振动进行主动控制数值仿真。由仿真结果可见,控制可以有效地实现,为舰船结构振动主动控制提供理论基础。(本文来源于《中国舰船研究》期刊2011年06期）
尹潇然,周维,李国清,徐巍,缪幸圆[9]（2010）在《基于Timoshenko梁阻抗单元的压电智能梁谐振分析》一文中研究指出近年来,国内外关于压电材料与智能结构的研究已经蓬勃发展起来,尤其是受压电激励或传感结构的高频振动问题引起人们广泛的兴趣.论文基于Timoshenko梁理论,考虑压电梁系统中的转动惯量和剪切效应,推导了弹性梁和双压电晶片夹层梁这两种阻抗单元的阻抗方程,利用有限个阻抗单元以及它们的任意组合,模拟含压电激励器的智能梁系统.通过两个数值算例,分析了不同支承条件下压电智能梁的简谐振动,并与其它方法得到的结果进行了对比.研究发现:在前5阶模态,论文结果与有限元结果相吻合,而且在高于叁阶模态的结果中,论文结果优于由Bernonlli-Euler梁得到的结果.因此,在分析受压电激励或传感梁结构的高频振动时,应舍弃Ber-nonlli-Euler梁理论而采用本文提出的分析方法.(本文来源于《固体力学学报》期刊2010年S1期）
尹潇然,李国清,徐巍,缪幸圆[10]（2010）在《有限元法与阻抗法分析压电智能梁的传感与激励》一文中研究指出压电智能结构是通过压电材料的力电转换特征来实现结构控制,因此,关于压电智能结构的设计和分析必然涉及到机械系统与电路系统的相互作用。本文首先根据机械系统与电路系统具有数学相似的控制方程这一特征,建立了机械系统与电路系统的等效关系。然后将压电智能梁系统的电阻抗等效为一端作用激励力的弹簧振子系统的机械阻抗,即将电阻抗拆分并与弹簧振子系统中阻尼、质量以及弹簧刚度等各项参数一一对应,进而利用通用有限元软件中的阻抗和质量单元模拟智能梁系统的电阻抗,从而得到一种计算压电智能梁系统阻抗的方法。本文采用有限元方法结合解析的阻抗分析方法,研究压电智能梁的传感与激励问题。以一个带有压电柱的悬臂梁作为数值算例,分别分析了压电柱作为激励器或传感器使用情况下系统的动力响应,获得了与已有结果相一致的频率响应曲线,从而将外电路电阻抗纳入到以机械阻抗单元建立的有限元模型中。对比压电激励和传感条件下的有限元结果表明:外电路阻抗对结构系统的频率特性影响较小,而对于系统电响应的幅值有较大的影响。本文给出了一种将连接压电激励器或传感器外电路的电学参数纳入到有限元模型的方法。(本文来源于《Proceedings of the 2010 Symposium on Piezoelectricity,Acoustic Waves and Device Applications》期刊2010-12-10）
压电智能梁论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
周期结构具有通频和禁频特性,使其在动态载荷的滤波器、具有主动控制功能的结构研究中得到了重要应用。基于Timoshenko梁理论,考虑基梁和压电片的转动惯量和剪切效应,采用有限元法和传递矩阵法推导了波在周期性地粘贴压电片的Timoshenko梁中的传播模型,分析了几何尺寸和材料特性对其频带性质的影响,并与Bernoulli-Euler梁理论得到的结果进行了对比。研究表明,当基梁与压电层厚度比达到40时,禁带带宽减小了54%,因此对于周期结构中的深梁,应舍弃Bernoulli-Euler梁理论而采用Timoshenko梁理论建立的模型;对于不同尺寸和材料特性的压电周期结构,频带性质会有很大不同,可以通过调整结构的参数来改变其频带性质,从而改变波动在结构中的传播特性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
压电智能梁论文参考文献
[1].米娇娇.含伸展构件的柔性旋转压电智能梁的振动控制[D].西安理工大学.2019
[2].丁兰,朱宏平.基于有限元法的周期压电智能梁滤波特性分析[J].振动工程学报.2014
[3].王壮.含集中参数压电智能梁振动特性及其主动控制[D].大连理工大学.2014
[4].白瑞祥,王亮,陈浩然.含界面裂纹的压电智能梁断裂分析[J].哈尔滨工程大学学报.2013
[5].袁军锋,郑宾,李彬.基于ANSYS的压电智能梁仿真分析[J].电子质量.2013
[6].郑昶.基于阻抗法的压电智能梁振动控制分析[D].华中科技大学.2013
[7].尹潇然.有限元法和阻抗法对压电智能梁的振动分析[D].华中科技大学.2012
[8].宋媚婷,洪明,崔洪宇.基于舰船振动信号激励下压电智能梁振动主动控制[J].中国舰船研究.2011
[9].尹潇然,周维,李国清,徐巍,缪幸圆.基于Timoshenko梁阻抗单元的压电智能梁谐振分析[J].固体力学学报.2010
[10].尹潇然,李国清,徐巍,缪幸圆.有限元法与阻抗法分析压电智能梁的传感与激励[C].Proceedingsofthe2010SymposiumonPiezoelectricity,AcousticWavesandDeviceApplications.2010