直接力反饋控制原則下智能桁架結(jié)構(gòu)的性能研究.pdf

1、該文主要結(jié)合已有的壓電主動(dòng)構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法,研究了智能桁架結(jié)構(gòu)的靜力性能、振動(dòng)控制和動(dòng)力特性以及壓電主動(dòng)構(gòu)件在智能桁架中的優(yōu)化配置問題.首先,從壓電主動(dòng)構(gòu)件的本構(gòu)關(guān)系出發(fā),研究了壓電彈性體的力學(xué)性能,作為壓電主動(dòng)構(gòu)件的設(shè)計(jì)方法的理論基礎(chǔ),并討論了與壓電主動(dòng)構(gòu)件設(shè)計(jì)和分析有關(guān)的問題.其次,從壓電主動(dòng)構(gòu)件的機(jī)電耦合本構(gòu)方程出發(fā),利用有限元分析方法,建立了智能桁架結(jié)構(gòu)的靜力平衡方程和動(dòng)態(tài)有限元方程.依據(jù)智能桁架結(jié)構(gòu)的靜力平衡方程,討論了可以通過

2、改變施加在壓電主動(dòng)構(gòu)件兩端的電壓值,對(duì)智能桁架結(jié)構(gòu)進(jìn)行靜力形狀控制.對(duì)采用直接力反饋控制原則的智能桁架結(jié)構(gòu)的振動(dòng)控制進(jìn)行了研究,驗(yàn)證了當(dāng)壓電主動(dòng)構(gòu)件的反饋因子在一定范圍內(nèi)時(shí),能提高結(jié)構(gòu)的振動(dòng)模態(tài)阻尼因子,且能有效地控制桁架結(jié)構(gòu)的振動(dòng);并引入模態(tài)應(yīng)變能因子,研究了智能桁架結(jié)構(gòu)中壓電主動(dòng)構(gòu)件的優(yōu)化配置問題.第三,按照桿系結(jié)構(gòu)在簡(jiǎn)諧荷載作用下的動(dòng)力穩(wěn)定性有限元方法,考慮P-Δ效應(yīng),建立了智能桁架結(jié)構(gòu)的動(dòng)力平衡方程,討論了動(dòng)力穩(wěn)定問題中不同優(yōu)化