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热机电耦合板壳的动力学分析及主动控制
1
作者
孙晓洁
姚林泉
+1 位作者
闫浩
朱忠奎
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第2期217-226,共10页
采用八节点实体壳单元、电势沿厚度方向二次分布的压电单元以及等参热单元,为克服梯形自锁、厚度自锁以及剪切自锁,采用ANS和杂交应力元法,基于Hellinger-Reissner广义变分原理建立了热机电耦合作用下的压电板壳动力学有限元方程。根据...
采用八节点实体壳单元、电势沿厚度方向二次分布的压电单元以及等参热单元,为克服梯形自锁、厚度自锁以及剪切自锁,采用ANS和杂交应力元法,基于Hellinger-Reissner广义变分原理建立了热机电耦合作用下的压电板壳动力学有限元方程。根据所建立的有限元方程分别对静态和动态问题进行计算,验证了模型具有相当高的有效性和精确性。同时验证了热流和电载荷联合作用对整片和分片铺设压电片结构的静动态特性的影响,在现有假设的前提下,热流作用仅影响机械场的载荷向量,而电场影响机械场的载荷和刚度向量。最后采用常增益负速度反馈控制方法对热机电耦合压电智能结构进行有效的主动振动控制。进一步引入"位移反馈"建立新的控制模式,消除了温度场效应所引起的平衡位置的偏移。
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关键词
弹性振动
压电结构
热机电耦合
负速度反馈控制
应力杂交元
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职称材料
题名
热机电耦合板壳的动力学分析及主动控制
1
作者
孙晓洁
姚林泉
闫浩
朱忠奎
机构
苏州大学城市轨道交通学院
出处
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2015年第2期217-226,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(11172192)
浙江省重中之重"近海冲击与安全"项目开放课题项目(zj1107)
文摘
采用八节点实体壳单元、电势沿厚度方向二次分布的压电单元以及等参热单元,为克服梯形自锁、厚度自锁以及剪切自锁,采用ANS和杂交应力元法,基于Hellinger-Reissner广义变分原理建立了热机电耦合作用下的压电板壳动力学有限元方程。根据所建立的有限元方程分别对静态和动态问题进行计算,验证了模型具有相当高的有效性和精确性。同时验证了热流和电载荷联合作用对整片和分片铺设压电片结构的静动态特性的影响,在现有假设的前提下,热流作用仅影响机械场的载荷向量,而电场影响机械场的载荷和刚度向量。最后采用常增益负速度反馈控制方法对热机电耦合压电智能结构进行有效的主动振动控制。进一步引入"位移反馈"建立新的控制模式,消除了温度场效应所引起的平衡位置的偏移。
关键词
弹性振动
压电结构
热机电耦合
负速度反馈控制
应力杂交元
Keywords
elastic vibration
piezoelectric structures
piezothermoelasticity
negative velocity feedback control
hybrid stress el-ement
分类号
O326 [理学—一般力学与力学基础]
TB381 [一般工业技术—材料科学与工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
热机电耦合板壳的动力学分析及主动控制
孙晓洁
姚林泉
闫浩
朱忠奎
《振动工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2015
0
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