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1、基于机敏约束阻尼技术结构动态性能主动控制摘要:重点研究了局部采用压电机敏约束层阻尼技术的悬臂梁的动态响应控制问题。采用滞弹性位移场(ADF)模型表征结构阻尼材料随频率变化的力学特性,结合有限元分析法(FEA)推导出压电机敏约束阻尼梁的动力学分析模型。求解了机敏结构动力学参数,并与模态实验结果比较验证了模型的正确性。针对结构动力模型自由度庞大问题,提出了基于状态空间的复模态截尾法和内平衡降阶法相结合的全新组合降阶方法,并基于降阶模型设计出状态反馈主动控制器,进行了结构动态性能的主动控制分析。结果表
2、明:本文给出的分析方法准确可行,运用压电机敏约束层阻尼技术可以大大改善结构的动力学响应环境。关键词:机敏约束阻尼技术;滞弹性位移场模型;组合降阶;动态性能;主动控制中图分类号:U467.4+92文献标文献标志码:A文献标DOI:10.3969/j.issn.2095-1469.2011.01.002ActiveControlofStructureDynamicPerformanceBasedonSmartConstrainedLayerDampingTechnologyCaoYouqiang2,
3、DengZhaoxiangl,2,XianMiaofengl,WangShengchun2,3(1.StateKeyLaboratoryofVehicleNVHandSafetyControl,Chongqing,400039China;2.StateKeyLaboratoryofMechanicalTransmission,ChongqingUniversity,Chongqing,400030China;3.DepartmentofPowerEngineering,ChongqingComm
4、unicationCollege,Chongqing,400035China)Abstract:Thekeyresearchondynamicsresponsecontrolofacantileverbeampartiallytreatedwithsmartconstrainedlayerdampingtechnologywasdone・Theanelasticdisplacementfields(ADF)modelwasusedanditconsidersthatthemechanicalpr
5、opertiesofviscoelasticmaterialvarywithfrequencyandtemperature・Adynamicsanalysismodelwasderivedforpiezoelectricsmartconstrainedlayerdampingbeambasedonfiniteelementanalysis(FEA)andADFmode1.Thedynamicsparametersweresolvedandcomparedwiththeresultsofexper
6、imentalmodalanalysis・Tocopewiththehugenumberofdegreesoffreedom,thispaperputforwardanewreductionmethodwhichcombinesboththecomplexmodaltruncationmethodandinternalbalancingmethod.Astatefeedbackactivecontrollerwasdesignedbasedonthereducedordermodel,andth
7、enactivecontrolofstrueturaldynamicperformancewasstudied.TheresuItsshowthatthemethodsproposedinthepaperisaccurateandfeasible,andthestructuraldynamicresponsecanbegreatlyimprovedbyusingsma.rtconstrainedlayerdamping(SCLD)technology.Keywords:SCLDtechnolog
8、y;ADFmodel;combinationreduction;dynamicperformance;activecontrol伴随现代工业的发展,结构振动噪声控制问题日益突出,成为极具挑战性的课题,尤其是封闭腔体如汽车、飞机、潜艇等的振动噪声控制更是具有重要的意义。采用常规的振动和噪声控制手段往往受到被动阻尼技术和主动阻尼技术缺点的限制而达不到理想的减振降噪效果。因此,有必要突破传统思考模式,为结构振动问题中的减振降噪寻求新的方法与手段。结合被动阻尼技术与主动阻尼技术而形成的机敏约束层阻尼[1