检索结果-南通市图书馆

工程力学 2023年第3期40卷 14-26页

作者：柏冬军石广玉天津大学力学系天津300354

给出了一个压电功能梯度层合梁振动分析的两节点力-电-热耦合梁单元,并将其用于功能梯度层合梁的振动最优控制。在这个多场耦合梁单元中,功能梯度材料的等效力学性能用Voigt或Mori-Tanaka模型表征;梁的位移场用Shi改进的三阶剪切变形板... 详细信息

给出了一个压电功能梯度层合梁振动分析的两节点力-电-热耦合梁单元,并将其用于功能梯度层合梁的振动最优控制。在这个多场耦合梁单元中,功能梯度材料的等效力学性能用Voigt或Mori-Tanaka模型表征;梁的位移场用Shi改进的三阶剪切变形板理论描述;压电层的电势场用Layer-wise理论分层表征,且呈高阶非线性电势场的压电层可离散成数个子层。用Hamilton原理推导了压电功能梯度梁的力-电-热耦合单元列式,用拟协调元法给出了多场耦合梁单元的高计算效率的显式单元刚度矩阵,以及采用线性二次型(LQR)最优控制算法进行压电功能梯度层合梁的最优振动控制。使用所得力-电-热耦合梁单元进行了压电功能梯度层合梁的静力和动力分析。数值算例表明,所得力-电-热耦合梁单元可靠、准确和高效,LQR最优控制算法得到最优控制电压可有效抑制功能梯度梁的振动且实现控制系统能量的优化。

关键词：压电功能梯度层合梁力-电-热耦合梁单元杂交板理论三阶剪切变形梁理论拟协调元法最优振动控制

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库博看期刊评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

压电智能桁架结构的建模与最优振动控制

引用

压电与声光 2014年第4期36卷 523-526,530页

作者：曹玉岩付世欣王鸣浩中国科学院长春光学精密机械与物理研究所吉林长春130033

为了实现桁架结构振动主动控制,建立了智能桁架结构动力学模型和最优振动控制模型,对动力学建模和最优控制建模方法进行了研究。首先根据有限元理论和Hamilton原理,建立了智能桁架结构的机电耦合动力学方程,方程中含有与作动电压有关的... 详细信息

为了实现桁架结构振动主动控制,建立了智能桁架结构动力学模型和最优振动控制模型,对动力学建模和最优控制建模方法进行了研究。首先根据有限元理论和Hamilton原理,建立了智能桁架结构的机电耦合动力学方程,方程中含有与作动电压有关的耦合刚度矩阵,采用缩聚变换对动力学方程进行了简化,该动力学方程可用于机械/电荷作用下结构的静动力分析和控制系统设计。然后将推导的动力学模型变换为状态空间方程的形式,根据线性二次型最优控制理论,推导了结构振动控制的数学模型,通过最小化性能泛函,求解黎卡提矩阵代数方程确定了最优控制输入。最后给出了平面桁架结构振动控制算例验证建模过程和算法。结果表明,通过最优振动控制可以使结构振动快速衰减,达到振动抑制的效果。

关键词：智能桁架 Hamilton原理动力学最优振动控制

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

压电功能梯度层合梁单元及其智能梁的最优振动控制

压电功能梯度层合梁单元及其智能梁的最优振动控制

引用

作者：柏冬军天津大学

学位级别：硕士

新型功能梯度层合结构已广泛应用于很多尖端工程领域,而复合材料梁、板智能结构的分析方法和最优振动控制是近期的研究热点。本文推导了一个压电功能梯度层合梁的两节点力-电-热耦合梁单元,并将其应用于智能功能梯度层合梁的静、动力分... 详细信息

新型功能梯度层合结构已广泛应用于很多尖端工程领域,而复合材料梁、板智能结构的分析方法和最优振动控制是近期的研究热点。本文推导了一个压电功能梯度层合梁的两节点力-电-热耦合梁单元,并将其应用于智能功能梯度层合梁的静、动力分析和最优主动振动控制。本文主要工作如下:(1)采用压电层合板的杂交板理论和Hamilton变分原理推导压电功能梯度梁的力-电-热耦合梁单元方程。其中使用Shi改进的三阶剪切变形理论描述梁的位移场;基于逐层理论的分层线性模型表征梁横截面上电势场的非线性分布;采用Voigt模型或Mori-Tanaka模型描述功能梯度层的等效材料参数;通过求解一维稳态热传导方程求解梁内温度场,使用拟协调元法推导力-电-热耦合梁单元的显式刚度矩阵。然后通过大量的力、电和温度载荷下的算例验证力-电-热耦合梁单元的可靠、准确和高效性。(2)使用模态叠加法将单元有限元列式转化为以模态坐标为状态变量的状态空间表达,采用线性二次型最优控制(LQR)算法实现对梁振动的最优主动控制。其中二次型性能指标目标函数为系统动能、应变能及外部输入能量的三项能量的加权组合(3)采用遗传算法(GA)优化三项能量在性能指标泛函中的加权系数。通过数值算例验证二次型最优控制及遗传算法优化的有效性和优越性。根据压电功能梯度层合梁单元的静、动力学分析算例以及压电功能梯度层合梁最优振动控制的数值模拟结果,可得到如下结论。(1)杂交板理论可以高效和准确地表征梁的力-电耦合行为;Shi改进的三阶剪切变形理论不仅能够给出准确的位移且可给出准确的应力;拟协调元法的显式刚度矩阵避免了数值积分及剪切自锁。压电功能梯度梁静力及动力分析数值算例表明,所得力-电-热耦合梁单元可靠、准确和高效。(2)基于加权表征的系统总能量的LQR算法可有效抑制梁的振动且实现系统能量的优化。性能指标泛函中各项能量加权系数的取值影响LQR算法的振动控制效果,而采用遗传算法(GA)在实现系统能量或系统阻尼最优的前提下可搜索得到全局最优的加权系数组合。相比较传统试错法,遗传算法具有明显的优势。综上所述,本文的压电功能梯度梁的力-电-热耦合梁单元可为智能压电功能梯度梁的静力、动力分析及最优振动控制提供了一个准确和高效的数值模型。

关键词：压电功能梯度梁智能结构力-电-热耦合梁单元最优振动控制三阶剪切变形理论拟协调元法遗传算法

来源：

同方学位论文库评论

在线全文

同方学位论文库

学校读者我要写书评

暂无评论

面内平动功能梯度斜板的主动振动控制

引用

振动与冲击 2016年第15期35卷 86-92页

作者：王忠民邹德志西安理工大学土木建筑工程学院西安710048

对新型功能梯度材料制成的面内平动斜板,通过直角坐标系和斜角坐标系的坐标变换,建立了在斜角坐标系下受多个集中控制力作用的横向振动控制微分方程。采用微分求积法,将微分方程和边界条件对空间坐标进行离散化处理,得到了时域内振动控... 详细信息

对新型功能梯度材料制成的面内平动斜板,通过直角坐标系和斜角坐标系的坐标变换,建立了在斜角坐标系下受多个集中控制力作用的横向振动控制微分方程。采用微分求积法,将微分方程和边界条件对空间坐标进行离散化处理,得到了时域内振动控制系统的状态方程。应用最优控制法,对面内平动功能梯度斜板的无量纲运动速度小于一阶无量纲临界速度时的等幅振动和大于一阶无量纲临界速度时的发散失稳两种情况进行了数值仿真,得到控制前后若干个节点挠度随时间的变化曲线。结果表明,该方法能够有效地控制面内平动功能梯度斜板的横向振动,特别是对于发散失稳的抑制。

关键词：面内平动斜板功能梯度材料最优振动控制微分求积法

来源：

维普期刊数据库

同方期刊数据库评论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于噪声观测非线性系统随机振动的最优控制

基于噪声观测非线性系统随机振动的最优控制

引用

中国力学大会（CCTAM2019）

作者：阮志刚应祖光颜光锋浙江大学航空航天学院力学系

工程结构例如车辆工作状态的随机振动水平是评估其动力学性能的重要指标,该振动对于结构的工作性能具有极其重要的影响,因此必需进行结构随机振动控制。结构受强随机激励或本身构造特性常常产生非线性振动,例如特殊类重型多轴车辆,其悬... 详细信息

工程结构例如车辆工作状态的随机振动水平是评估其动力学性能的重要指标,该振动对于结构的工作性能具有极其重要的影响,因此必需进行结构随机振动控制。结构受强随机激励或本身构造特性常常产生非线性振动,例如特殊类重型多轴车辆,其悬架采用斜杆转动方式支承,从而导致结构振动的几何强非线性。最优振动控制是基于动态过程最优性的一个理想控制方法,但其反馈控制律依赖于结构即时状态,而状态观测不可避免地包含测量噪声,因此基于噪声观测非线性结构系统随机振动的最优控制是一个切实的重要问题。本文介绍该基于噪声观测非线性系统随机振动最优控制的一个理论方法及其应用,首先通过拉格朗日方程建立车辆控制系统模型的非线性运动微分方程,再转为非线性随机耦合振动方程,同时建立包含测量噪声的系统观测方程,组成部分可观系统的非线性随机系统的控制问题;根据推广的Kalman滤波方法得到估计状态的非线性随机系统方程,然后转化为最优估计非线性随机系统的控制问题,再根据随机动态规划原理建立HJB方程,确定对于估计状态的最优控制律,并对于控制有界性确定最优有界控制律;对于具有噪声观测的采用磁流变阻尼器控制的两自由度非线性车辆系统随机最优控制问题,结合运用推广的Kalman滤波方法与随机动态规划原理,并考虑控制力的有界性,按照上述方法得到对于系统估计状态的最优有界控制律,通过半主动控制与未控系统响应统计的比较说明控制效果。

关键词：非线性系统随机激励观测噪声最优振动控制推广的Kalman滤波随机动态规划车辆系统磁流变阻尼器

来源： cnki会议评论

在线全文

cnki会议

学校读者我要写书评

暂无评论

欢迎您,

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

欢迎您,

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

在线全文

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：