受气动力作用的点阵夹芯梁压电分流阻尼振动控制

作     者：潘政旭 

作者单位：沈阳航空航天大学 

学位级别：硕士

导师姓名：李威

授予年度：2019年

学科分类：080103[工学-流体力学] 08[工学] 080104[工学-工程力学] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

主      题：点阵夹芯 气动弹性 假设模态法 压电分流阻尼 

摘      要：随着航空航天产业的发展,人类对飞行器各种性能的要求也越来越高,尤其是对飞行器的飞行速度,传统的低速飞行器已经远远不能满足人类的各种需求,随着科技的不断进步,超声速、高超声速飞行器应运而生,但是随之而来气动弹性问题也随之产生,这是由于飞行器在飞行过程中受到空气动力的影响,这将使飞行器本身的结构产生了弹性变形,这种弹性变形又作用于空气动力,从而又导致进一步的弹性变形,这样就形成了气动弹性现象,气动弹性问题归根结底是力与力之间的耦合问题。气动弹性对飞行器的各种性能会产生显著影响。本文主要对受气动力作用的点阵夹芯梁进行了振动的被动控制研究。第二章中主要对含有压电片的金字塔点阵夹芯梁进行了动力学建模,在建模过程中考虑了上下面板和压电片的弯曲变形以及芯层的剪切变形,在建立系统的运动方程中主要采用假设模态法和Hamilton原理,最后经过变分运算得到含有压电片的金字塔点阵夹芯梁的运动学方程。第三章中主要基于第二章含压电片的金字塔点阵夹芯梁模型的基础上,对此模型增加了气动力的作用,其中非定常气动力采用超声速活塞理论模拟,通过改变气动力的大小,在MATLAB仿真过程中观察气动力对金字塔点阵夹芯梁固有频率、位移、角速度等的影响。第四章主要利用压电分流阻尼进行振动控制,这主要是利用压电材料将机械能转变为电能,然后由分流电路将这部分能量消耗掉,这样就能达到抑制振动的作用,最后进行了MATLAB数值仿真,验证了振动抑制效果。