主动声学黑洞振动控制研究综述

1

作者 陈羽泉 杜艳平 +3 位作者 孙兆永 窦水海 吴鸣 杨军 《包装工程》 北大核心 2025年第1期171-183,共13页

目的综述主动声学黑洞在振动控制领域的研究进展,为机械设备中的梁板结构振动问题提供技术参考。方法使用文献调研法,对学术领域中有关主被动声学黑洞振动控制的最新研究进行总结和分类,包括主动前馈声学黑洞、主动反馈声学黑洞、一维... 目的综述主动声学黑洞在振动控制领域的研究进展,为机械设备中的梁板结构振动问题提供技术参考。方法使用文献调研法,对学术领域中有关主被动声学黑洞振动控制的最新研究进行总结和分类,包括主动前馈声学黑洞、主动反馈声学黑洞、一维被动声学黑洞和二维被动声学黑洞,分析各类声学黑洞在振动控制方面的优势与弊端,并对主动声学黑洞未来的研究方向进行展望。结果当前主动声学黑洞在振动控制领域的研究正处于初步发展阶段,尚未有研究将其应用至机械设备的振动控制中,总结和讨论主动声学黑洞这一新兴振动控制技术的研究进展,有助于机械设备中梁板结构的振动控制问题的解决。结论主动声学黑洞在振动控制方面拥有独特的优势,具有较高的学术研究价值和广泛的工业应用前景,为机械设备的振动控制提供了新途径。 展开更多

关键词 振动控制 声学黑洞 主动声学黑洞 梁板结构 弯曲波

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含夹层流体的双板主、被动控制理论分析和试验研究 被引量：1

2

作者 文仕天 陈美霞 赵应龙 《噪声与振动控制》 CSCD 北大核心 2024年第3期35-42,共8页

为了对含夹层流体的双板结构的振动进行控制,基于改进的傅里叶级数法对此双板结构进行理论建模,采取等效方法考虑涂敷阻尼层的影响,并运用有限元方法验证理论模型的正确性。同时介绍FxLMS算法并将其运用于双板的主动控制中,以前述理论... 为了对含夹层流体的双板结构的振动进行控制,基于改进的傅里叶级数法对此双板结构进行理论建模,采取等效方法考虑涂敷阻尼层的影响,并运用有限元方法验证理论模型的正确性。同时介绍FxLMS算法并将其运用于双板的主动控制中,以前述理论方法为基础,得到各通道的传递函数,并基于MATLAB进行算法仿真,取得较好控制效果,可为算法的控制效果验证提供参考。对双板的振动进行控制试验,对比控制前后双板振动加速度级,发现敷设阻尼层较为明显减弱中高频振动,在135Hz频率点处主动控制单通道的控制效果良好,主、被动一体化控制前后下板的振动加速度总级(10~3000Hz)相比降低6.61dB,验证了控制措施的有效性。 展开更多

关键词 振动与波 改进的傅里叶级数法 双板结构 被动控制 主动控制 Filter-xLMS算法

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大跨度张弦梁结构的地震响应分析 被引量：27

3

作者 丁阳 岳增国 刘锡良 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2003年第5期163-168,共6页

本文分析了预张力的大小、撑杆的数目、地震的行波效应和结构约束条件对大跨度张弦梁结构地震响应的影响。结果表明:结构的初始地震响应随着索内预张力的增大而增大,然后逐渐趋于接近,与预张力大小无关;撑杆的数目和位置对结构的地震响... 本文分析了预张力的大小、撑杆的数目、地震的行波效应和结构约束条件对大跨度张弦梁结构地震响应的影响。结果表明:结构的初始地震响应随着索内预张力的增大而增大,然后逐渐趋于接近,与预张力大小无关;撑杆的数目和位置对结构的地震响应影响很小;与地震波的一致输入相比,考虑行波效应的索应力响应峰值增大62.9%,竖向位移响应峰值增大36.2%;张弦梁结构的地震响应对支座约束条件很敏感,约束条件改变,地震响应改变很大。 展开更多

关键词 地震响应 张弦梁结构 预张力 撑杆数目 行波效应 支承条件

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考虑地震行波效应的高铁连续梁桥梁轨互制 被引量：12

4

作者 闫斌 戴公连 魏标 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2014年第5期87-90,共4页

为研究行波效应下高速铁路连续梁桥与无缝线路的非线性互制作用,采用带刚臂的梁单元模拟梁体,用非线性杆单元模拟梁轨间的互制作用,建立了考虑纵向和竖向地震动行波效应的梁轨相互作用模型。以我国沪昆线上某(60+100+60)m连续梁桥为算例... 为研究行波效应下高速铁路连续梁桥与无缝线路的非线性互制作用,采用带刚臂的梁单元模拟梁体,用非线性杆单元模拟梁轨间的互制作用,建立了考虑纵向和竖向地震动行波效应的梁轨相互作用模型。以我国沪昆线上某(60+100+60)m连续梁桥为算例,分析了轨道结构对梁体和墩台地震响应的影响,研究了纵向和竖向行波效应下钢轨和墩台的受力特点。研究表明:轨道的存在可提高系统基频,降低连续梁桥地震响应;但在地震动的行波效应下,钢轨纵向力最大值可达一致激励下的1.2倍;减小线路纵向阻力,增加桥墩刚度可减小地震作用下的钢轨应力;在检算钢轨时,还应累计竖向行波效应对钢轨受力的影响。 展开更多

关键词 铁路桥梁 无缝线路 连续梁桥 行波效应 梁轨相互作用 continuously WELDED RAIL (CWR)

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V波段大功率带状注曲折波导行波管 被引量：6

5

作者 刘洋 徐进 +5 位作者 魏彦玉 赖剑强 许雄 黄明智 唐涛 宫玉彬 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第11期2698-2702,共5页

利用曲折波导慢波结构和一个长宽比为3∶1的带状电子注作为注-波互作用电路,完成了对V波段大功率行波管互作用电路的设计。分析了带状电子注通道对高频特性的影响,并在综合考虑色散和耦合阻抗的情况下得到了优化的结构参数。建立了3维的... 利用曲折波导慢波结构和一个长宽比为3∶1的带状电子注作为注-波互作用电路,完成了对V波段大功率行波管互作用电路的设计。分析了带状电子注通道对高频特性的影响,并在综合考虑色散和耦合阻抗的情况下得到了优化的结构参数。建立了3维的V波段带状注曲折波导行波管的电路模型,并利用CST粒子工作室完成了注-波互作用的仿真研究。研究结果表明,当工作电压和电流分别为17kV和150mA时,带状注曲折波导行波管在58～62GHz时的饱和平均输出功率大于160W,增益大于34.7dB。 展开更多

关键词 带状电子注 曲折波导 慢波结构 行波管

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多注耦合腔慢波结构冷测特性研究 被引量：6

6

作者 杨军 邓光晟 +3 位作者 吕国强 李为 蔡斐 胡跃辉 《真空科学与技术学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期1-4,共4页

对多注耦合腔慢波结构的色散和耦合阻抗特性参数的计算分析方法进行了讨论,特别是边注耦合阻抗的模拟算法。利用准周期边界条件计算了Ku波段五注耦合腔慢波结构色散特性,直接通过定义式得到了-1次谐波纵向电场分布和5个电子注的耦合阻... 对多注耦合腔慢波结构的色散和耦合阻抗特性参数的计算分析方法进行了讨论,特别是边注耦合阻抗的模拟算法。利用准周期边界条件计算了Ku波段五注耦合腔慢波结构色散特性,直接通过定义式得到了-1次谐波纵向电场分布和5个电子注的耦合阻抗曲线。比较了垂直于电子注传播方向截面上x、y坐标轴上电场Ez的分布,以及各电子注耦合阻抗的差别与变化趋势,分析讨论了多注电子耦合阻抗的特点,对实际多注耦合腔行波管设计有一定指导意义。 展开更多

关键词 行波管 耦合腔 慢波结构 冷测特性 多注

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增加翼型升力的局部振动流动控制技术 被引量：12

7

作者 裘进浩 李大伟 +1 位作者 聂瑞 季宏丽 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期638-644,共7页

以增加升力、弱化激波为目的,采用计算流体力学的方法,开展了流场主动控制技术的研究。提出了内埋压电材料在上翼面引入周期性正弦振动形成附面层扰动这一主动控制方法。利用结构网格和相应的非定常流计算方法,对变形过程中的气动特性... 以增加升力、弱化激波为目的,采用计算流体力学的方法,开展了流场主动控制技术的研究。提出了内埋压电材料在上翼面引入周期性正弦振动形成附面层扰动这一主动控制方法。利用结构网格和相应的非定常流计算方法,对变形过程中的气动特性进行了数值仿真。分析了各种变形参数对升力特性的影响。以往的研究大多局限在二维翼型的数值仿真,本文将计算方法扩展到三维机翼模型,以进一步验证控制方法的有效性。研究表明,通过适当的参数优化,局部主动变形能够改善翼型背风区的气动特性,起到增升减阻的作用。低马赫数下,非对称翼型升力系数可提高15%;阻力系数减小16%;高马赫数下,通过控制使激波后移,对称翼型升力系数可提高17%。与传统机翼相比,这种自适应机翼负面效应小,不破坏机翼的结构,可以满足多种飞行状态下的气动需要。 展开更多

关键词 激波 结构网格 主动控制 三维机翼

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毫米波静电聚焦行波管电子光学系统的设计 被引量：3

8

作者 李飞 郝保良 +3 位作者 肖刘 刘濮鲲 王景田 赵建东 《强激光与粒子束》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期191-195,共5页

介绍了静电聚焦方式在毫米波行波管中的独特优势,分析了周期静电聚焦场的建立方法。基于某Ka波段行波管,首先根据指标要求设计了强流电子枪并选择类梳齿状结构作为其慢波电路,然后对电子枪和类梳齿状慢波电路组成的电子光学系统进行了... 介绍了静电聚焦方式在毫米波行波管中的独特优势,分析了周期静电聚焦场的建立方法。基于某Ka波段行波管,首先根据指标要求设计了强流电子枪并选择类梳齿状结构作为其慢波电路,然后对电子枪和类梳齿状慢波电路组成的电子光学系统进行了模拟计算,最后对慢波电路的关键尺寸进行了容差分析。结果显示,在周期静电场的作用下,电子注全部平稳地通过了慢波系统。良好的静态通过率为后续高效率的注-波互作用奠定了基础,证明了利用静电场聚焦毫米波行波管中大电流密度电子注的可行性。 展开更多

关键词 静电聚焦 电子光学 毫米波行波管 注-波互作用 慢波结构

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矩形截面梁中波传播的精确分析 被引量：4

9

作者 孙卫明 杨光松 李东旭 《应用数学和力学》 EI CSCD 北大核心 2004年第7期701-710,共10页

　将傅立叶级数方法推广应用于矩形截面梁中波传播的精确分析·　不仅试着直接从三维弹性动力学方程出发,导出了矩形截面梁中波传播的一般解析解,而且给出了弹性波在自由矩形截面梁中的传播特性·　波传播精确模型的提出。

关键词 矩形截面梁 波传播 精确分析 傅立叶级数 行波 主动控制

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多注行波管慢波结构的耦合阻抗研究 被引量：3

10

作者 黎泽伦 吕国强 +2 位作者 邓善熙 杨军 邓光晟 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期1-3,共3页

文章从理论上分析了多注行波管耦合阻抗原理,利用自行研制的数值软件建立了多注行波管慢波结构模型,模拟了多注慢波耦合特性,得到耦合阻抗曲线,并分析了相关参数对多注行波管耦合阻抗的影响;最后得出结论,多注行波管耦合阻抗较大,故其... 文章从理论上分析了多注行波管耦合阻抗原理,利用自行研制的数值软件建立了多注行波管慢波结构模型,模拟了多注慢波耦合特性,得到耦合阻抗曲线,并分析了相关参数对多注行波管耦合阻抗的影响;最后得出结论,多注行波管耦合阻抗较大,故其波注互作用效果明显,增益较高。 展开更多

关键词 多注行波管 慢波结构 耦合阻抗 数值模拟

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有源声学结构:概念、实现及应用 被引量：17

11

作者 尹雪飞 陈克安 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期261-268,共8页

有源声学结构是近10年来在有源控制和功能结构基础上,发展起来的一项用于噪声控制的新型声学结 构,具有低频响应好、通用性强、工程应用前景好的特点。本文就有源声学结构的基本概念、组成结构、实现方法及 工程应用等方面的问题给予了... 有源声学结构是近10年来在有源控制和功能结构基础上,发展起来的一项用于噪声控制的新型声学结 构,具有低频响应好、通用性强、工程应用前景好的特点。本文就有源声学结构的基本概念、组成结构、实现方法及 工程应用等方面的问题给予了深入研究。 展开更多

关键词 有源噪声控制 有源振动控制 智能结构 应用 误差传感策略

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Timoshenko梁功率流主动控制研究 被引量：3

12

作者 王有懿 马文来 赵阳 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第7期102-106,共5页

为研究扰动影响下梁式结构动力学响应与主动控制,基于Timoshenko梁理论,采用行波方法建立悬臂梁结构的动力学模型并获得扰动下的精确动力学响应及结构中传播的功率流。以此为目标函数,优化得到最优控制力大小与相位。对结构施加最优控制... 为研究扰动影响下梁式结构动力学响应与主动控制,基于Timoshenko梁理论,采用行波方法建立悬臂梁结构的动力学模型并获得扰动下的精确动力学响应及结构中传播的功率流。以此为目标函数,优化得到最优控制力大小与相位。对结构施加最优控制力,实现Timoshenko梁结构的功率流主动控制。对Timoshenko梁结构动力学响应与功率流主动控制方法进行数值计算,并与Euler-Bernoulli梁理论结果进行对比分析。结果表明,采用行波方法计算梁结构动力学响应准确可靠;Timoshenko梁模型较Euler-Bernoulli梁模型在中、高频段更精确,更接近工程实际。数值计算与分析验证基于行波方法功率流主动控制的正确性与有效性,且功率流主动控制可明显降低梁式结构全频域内的抖动。 展开更多

关键词 TIMOSHENKO梁 行波方法 动力学响应 功率流 主动控制

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W波段阶梯型交错双栅慢波结构行波管的研究 被引量：8

13

作者 王海龙 石先宝 +1 位作者 王战亮 宫玉彬 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期784-789,共6页

为了提高传统交错双栅慢波结构行波管的性能,提出了一种阶梯型交错双栅慢波结构,并基于此新型慢波结构,提出了新型输入输出耦合结构.在此基础上,设计了一只工作在W波段的带状电子注阶梯型交错双栅慢波结构行波管.计算结果显示,阶梯型交... 为了提高传统交错双栅慢波结构行波管的性能,提出了一种阶梯型交错双栅慢波结构,并基于此新型慢波结构,提出了新型输入输出耦合结构.在此基础上,设计了一只工作在W波段的带状电子注阶梯型交错双栅慢波结构行波管.计算结果显示,阶梯型交错双栅慢波结构行波管的耦合阻抗更高,从而使行波管在更短的互作用电路长度里,实现更高的饱和增益和互作用效率.在90～100GHz频率范围内,阶梯型交错双栅慢波结构的耦合阻抗大于4Ω,高于传统交错双栅慢波结构;W波段带状电子注行波管高频结构的反射系数(S11)小于-15dB;并且行波管的饱和输入功率仅约为0.7W,可以实现最高输出功率约800W,相应的效率大于7.8%,增益大于30.6dB. 展开更多

关键词 阶梯型交错双栅慢波结构 带状电子注行波管 低饱和输入功率 高饱和增益

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航天用系列行波型超声波电机的研制 被引量：5

14

作者 郭吉丰 王光庆 +3 位作者 沈润杰 傅平 周静 孙华君 《宇航学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第1期171-177,共7页

简述了超声波电机在航天领域的应用情况,并介绍了所研制的系列行波型超声波电机(直径分别为80mm、60mm、45mm和30mm)的结构形式、摩擦材料、粘结工艺、温度特性、机械特性和瞬态特性,提出了神经元自适应PID算法实现高精度的速度和位置... 简述了超声波电机在航天领域的应用情况,并介绍了所研制的系列行波型超声波电机(直径分别为80mm、60mm、45mm和30mm)的结构形式、摩擦材料、粘结工艺、温度特性、机械特性和瞬态特性,提出了神经元自适应PID算法实现高精度的速度和位置控制。结果表明其具有良好的特性,适用于空间机器人、登月车、太阳能帆板、CCD等空间机构的驱动,并结合航天领域的应用要求,提出了下一步的研究重点。 展开更多

关键词 行波型超声波电机 结构设计 机械特性 瞬态特性 控制特性 航天

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柔性梁振动主动控制的压电控制技术研究 被引量：4

15

作者 石荣 陈伟民 +4 位作者 朱永 封君 唐军 古渊 黄尚廉 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2000年第2期83-85,共3页

采用压电陶瓷片作为传感器和执行器对柔性梁振动进行传感和控制，分析了振动传感和能量消耗控制方法的原理．并根据实际情况对传感信号进行了必要的处理以保证控制的稳定性和有效性．从实验结果来看，达到了比较明显的减振效果，为今后... 采用压电陶瓷片作为传感器和执行器对柔性梁振动进行传感和控制，分析了振动传感和能量消耗控制方法的原理．并根据实际情况对传感信号进行了必要的处理以保证控制的稳定性和有效性．从实验结果来看，达到了比较明显的减振效果，为今后深入研究太空机敏柔性结构的振动主动控制奠定了良好的基础。 展开更多

关键词 压电陶瓷片 柔性梁 振动主动控制 压电控制

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地震行波输入下大跨连续刚构桥梁半主动控制效应分析 被引量：8

16

作者 亓兴军 李小军 申永刚 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第2期117-120,151,共5页

给出了地震行波输入下大跨度桥梁的半主动控制分析方法,对一座四跨连续刚构桥梁进行了具有不同视波速的行波输入下的半主动控制计算分析,并与地震动一致输入下的计算结果进行比较。结果表明,行波效应对该大跨连续刚构桥梁的地震反应和... 给出了地震行波输入下大跨度桥梁的半主动控制分析方法,对一座四跨连续刚构桥梁进行了具有不同视波速的行波输入下的半主动控制计算分析,并与地震动一致输入下的计算结果进行比较。结果表明,行波效应对该大跨连续刚构桥梁的地震反应和减震效果影响显著,对主梁和桥墩均会在较低视波速地震行波输入时表现出不利影响。为此,建议在确定半主动控制系统的参数时应考虑地震行波效应的影响以确保控震效果。 展开更多

关键词 行波效应 半主动控制 连续刚构桥梁 一致地震输入

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大跨飘浮体系斜拉桥减震控制研究 被引量：11

17

作者 亓兴军 李小军 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2007年第3期79-82,共4页

以一座大跨斜拉桥为实例,建立其有限元模型计算分析了主动控制、半主动控制和被动控制对飘浮体系斜拉桥的减震效果,并分析了地震行波效应对斜拉桥地震反应的影响。结果表明,不同频谱成分的地震动输入显著影响三种控制方法的减震效果;半... 以一座大跨斜拉桥为实例,建立其有限元模型计算分析了主动控制、半主动控制和被动控制对飘浮体系斜拉桥的减震效果,并分析了地震行波效应对斜拉桥地震反应的影响。结果表明,不同频谱成分的地震动输入显著影响三种控制方法的减震效果;半主动控制对于该斜拉桥整体地震反应的控制效果优于始终提供最大阻尼力的被动控制;行波效应对该斜拉桥无控制和有控制地震反应的影响基本相同,并且行波效应对三种控制方法减震效果的不利影响很小。这为漂浮体系斜拉桥的减震控制提供了理论上的指导。 展开更多

关键词 飘浮体系斜拉桥 行波效应 减震效果 半主动控制 被动控制

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大跨度斜拉桥地震反应MR阻尼器半主动控制 被引量：8

18

作者 王成博 史志利 李忠献 《天津大学学报（自然科学与工程技术版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第2期95-101,共7页

应用新研制的MRF 04K型磁流变阻尼器对大跨度斜拉桥的地震反应实施半主动控制.建立了多点不同步地震激励下大跨度斜拉桥MR阻尼器控制的运动方程,采用子空间模态分析法建立了适合大跨度斜拉桥地震反应控制分析的瞬时最优控制算法.数值仿... 应用新研制的MRF 04K型磁流变阻尼器对大跨度斜拉桥的地震反应实施半主动控制.建立了多点不同步地震激励下大跨度斜拉桥MR阻尼器控制的运动方程,采用子空间模态分析法建立了适合大跨度斜拉桥地震反应控制分析的瞬时最优控制算法.数值仿真结果表明,不同地震波激励下斜拉桥的反应幅值相差很大,且在天津波激励下的反应幅值最大,说明大跨度斜拉桥的地震反应对地震波的频谱特性十分敏感;当受El Centro波激励时,主跨跨中顺桥向位移幅值降低 57. 000,塔顶顺桥向位移幅值降低 67. 500,主跨跨中竖向位移增大 28. 300;行波效应对斜拉桥地震反应的控制效果影响明显,其中主跨跨中和塔顶顺桥向位移响应更加减小,而主跨跨中竖向位移会有所增加. 展开更多

关键词 大跨度斜拉桥 半主动控制 地震反应 磁流变阻尼器 瞬时最优控制 子空间模态分析 行波效应

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大跨斜拉桥减震控制分析 被引量：9

19

作者 董胜利 亓兴军 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2007年第7期47-51,共5页

研究目的:对设置阻尼器的斜拉桥进行地震反应数值模拟,为半主动控制和被动控制在大跨斜拉桥减震中的应用提供理论指导。研究方法:以一座大跨斜拉桥为实例,通过建立其有限元模型计算分析主动控制、半主动控制和被动控制对飘浮体系斜拉桥... 研究目的:对设置阻尼器的斜拉桥进行地震反应数值模拟,为半主动控制和被动控制在大跨斜拉桥减震中的应用提供理论指导。研究方法:以一座大跨斜拉桥为实例,通过建立其有限元模型计算分析主动控制、半主动控制和被动控制对飘浮体系斜拉桥的减震效果,并分析地震行波效应对斜拉桥地震反应的影响。研究结论:半主动控制和被动控制对该斜拉桥的大部分地震反应均能取得良好的控制效果,但是使得桥梁塔底剪力等部分地震反应增大;不同频谱成分的地震动输入显著影响斜拉桥的地震反应和控制方法的减震效果;行波效应对斜拉桥主梁具有不利影响,但对桥塔抗震有利,并且对3种控制方法减震效果的不利影响很小。 展开更多

关键词 斜拉桥 行波效应 减震效果 半主动控制 被动控制

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一种新型中空结构的行波压电电机 被引量：3

20

作者 褚祥诚 袁松梅 李龙土 《压电与声光》 CSCD 北大核心 2005年第6期640-642,共3页

制备了一种新型中空结构的行波压电电机,其定子外径62 mm,内径30 mm,高45 mm,质量约200 g。定子正面由齿单元构成,背面与P4压电材料粘接。定子采用(0,9)振动模式,在电压有效值为60 V、频率40.2 kHz下其空载转速为28 r/min,最大输出载荷0... 制备了一种新型中空结构的行波压电电机,其定子外径62 mm,内径30 mm,高45 mm,质量约200 g。定子正面由齿单元构成,背面与P4压电材料粘接。定子采用(0,9)振动模式,在电压有效值为60 V、频率40.2 kHz下其空载转速为28 r/min,最大输出载荷0.07 Nm。中空结构的压电电机主要用于对图像的聚焦调节、伺服阀控制或其他需要将被执行机构置于电机内部等场合。 展开更多

关键词 压电电机 行波 中空结构 图像聚焦 阀控制

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