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直升机桨叶阵列式压电模态传感器的故障诊断

传感技术学报 2023年第5期36卷 686-691页

作者：王渊德毛崎波黄仕卓赵迪南昌航空大学飞行器工程学院江西南昌330063 中国航发贵州红林航空动力控制科技有限公司贵州贵阳571923

提出了一种基于加权系数的直升机桨叶阵列式压电模态传感器的故障诊断方法。以直升机桨叶为例,以圆形锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)作为压电传感单元。将实验曲率模态作为加权系数设计阵列式压电模态传感器,对PZT在使用过程中易出现的破损和脱... 详细信息

提出了一种基于加权系数的直升机桨叶阵列式压电模态传感器的故障诊断方法。以直升机桨叶为例,以圆形锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)作为压电传感单元。将实验曲率模态作为加权系数设计阵列式压电模态传感器,对PZT在使用过程中易出现的破损和脱层故障进行了实验研究。实验结果表明,基于加权系数的阵列式压电模态传感器的故障诊断方法能对压电阵列中的损伤单元进行准确定位,且其诊断结果具有很高的置信度;所提出的损伤因子可在一定损伤范围内作为损伤程度的指示参数。

关键词：故障诊断模态传感器 PZT 直升机桨叶

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阵列式压电模态传感器的实验研究

传感器与微系统 2014年第2期33卷 61-64,69页

作者：朱峤毛崎波南昌航空大学飞行器工程学院江西南昌330063

通过一组阵列式压电薄膜,设计未知边界条件下振动梁的模态传感器。在梁表面均匀布置一组具有相同形状的矩形聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜,通过测量PVDF输出与激励力之间的频率响应函数,利用伪逆方法设计这组PVDF的加权系数,从而实现对结构模态... 详细信息

通过一组阵列式压电薄膜,设计未知边界条件下振动梁的模态传感器。在梁表面均匀布置一组具有相同形状的矩形聚偏氟乙烯(PVDF)薄膜,通过测量PVDF输出与激励力之间的频率响应函数,利用伪逆方法设计这组PVDF的加权系数,从而实现对结构模态坐标的测量。实验研究表明:该方法设计的模态传感器具有良好的滤波效果,非目标阶模态坐标峰值与目标阶相比,下降了12 dB以上,并且不需要预先知道结构的边界条件或者模态信息。进一步讨论了当振动梁的边界条件发生微小扰动时所设计模态传感器的鲁棒性。

关键词：边界条件模态传感器聚偏氟乙烯薄膜模态坐标

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利用压电阵列设计直升机桨叶的模态传感器

传感器与微系统 2023年第2期42卷 24-27,36页

作者：王渊德毛崎波黄仕卓南昌航空大学飞行器工程学院江西南昌330063

以直升机桨叶为例,利用一组锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)阵列设计模态传感器。在直升机桨叶表面均匀布置一组大小相同的圆形PZT。将曲率模态作为加权系数设计该桨叶的模态传感器。对PZT的输出信号进行实验模态分析得到桨叶振动的曲率模态。同... 详细信息

以直升机桨叶为例,利用一组锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)阵列设计模态传感器。在直升机桨叶表面均匀布置一组大小相同的圆形PZT。将曲率模态作为加权系数设计该桨叶的模态传感器。对PZT的输出信号进行实验模态分析得到桨叶振动的曲率模态。同时,利用激光多普勒测振仪测量桨叶的模态振型,并通过中心二次差分计算得到桨叶的曲率模态作为对比研究。实验结果表明:利用PZT阵列为直升机桨叶设计的模态传感器具有很好的滤波效果。与利用激光多普勒测振仪的方法相比,利用PZT测量得到曲率模态作为加权系数设计模态传感器的方法不需要大量复杂的数值计算,且环境干扰对其影响更小。

关键词：模态传感器压电阵列曲率模态直升机桨叶

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压电阵列式模态传感器的实验研究

仪表技术与传感器 2011年第9期 12-14页

作者：毛崎波南昌航空大学飞行器工程学院江西南昌330063

以简支梁为例,用一组压电PVDF阵列式传感器测量结构的模态坐标,在简支梁表面均匀粘贴一组相同形状的矩形PVDF薄膜,然后通过设计这组PVDF传感器输出的加权系数,得到各阶模态坐标。研究表明,这种传感器设计方法与简支梁的外激励力性质(如... 详细信息

以简支梁为例,用一组压电PVDF阵列式传感器测量结构的模态坐标,在简支梁表面均匀粘贴一组相同形状的矩形PVDF薄膜,然后通过设计这组PVDF传感器输出的加权系数,得到各阶模态坐标。研究表明,这种传感器设计方法与简支梁的外激励力性质(如激励力类型、频率以及位置等)无关。实验结果表明,这种模态传感器的设计是可行的。

关键词：模态传感器高分子压电薄膜模态坐标

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局部模态传感器的设计

仪表技术与传感器 2012年第6期 1-3页

作者：毛崎波南昌航空大学飞行器工程学院江西南昌330063

以振动梁为例,提出在振动梁的局部表面粘贴特定形状的PVDF薄膜作为传感器测量结构的模态坐标,并通过勒让德多项式推导得到所需的PVDF模态传感器的形状函数。数值计算表明这种模态传感器的设计是可行的,并且这种传感器设计方法与振动梁... 详细信息

以振动梁为例,提出在振动梁的局部表面粘贴特定形状的PVDF薄膜作为传感器测量结构的模态坐标,并通过勒让德多项式推导得到所需的PVDF模态传感器的形状函数。数值计算表明这种模态传感器的设计是可行的,并且这种传感器设计方法与振动梁的外激励力性质(如激励力类型、频率以及位置等)无关。

关键词：模态传感器高分子压电薄膜模态坐标勒让德多项式

传感元件损伤与脱层对阵列式压电模态传感器的影响

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传感器与微系统 2023年第1期42卷 59-63页

作者：王渊德毛崎波黄仕卓南昌航空大学飞行器工程学院江西南昌330063

通过实验模拟压电传感器阵列在工作中易出现的传感元件破裂和脱粘损伤,探究传感元件损伤和脱粘对阵列式压电模态传感器输出的影响。在固支梁表面均匀布置一组圆形的锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)片,将实验曲率模态作为加权系数设计阵列式压电... 详细信息

通过实验模拟压电传感器阵列在工作中易出现的传感元件破裂和脱粘损伤,探究传感元件损伤和脱粘对阵列式压电模态传感器输出的影响。在固支梁表面均匀布置一组圆形的锆钛酸铅压电陶瓷(PZT)片,将实验曲率模态作为加权系数设计阵列式压电模态传感器。对比研究模态传感器的输出在传感元件损伤前后的变化。实验结果表明:当不同位置的PZT出现不同程度的破裂时,阵列式压电模态传感器仍有很好的滤波效果;而当传感元件脱粘时,某些阶的模态传感器无法正常工作,这与传感元件的脱粘程度以及脱粘位置有关。

关键词：模态传感器锆钛酸铅传感元件损伤脱粘

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基于实验模态的阵列式压电模态传感器的设计

自动化应用 2023年第9期64卷 182-184,187页

作者：张平刘畅成都飞机工业(集团)有限责任公司四川成都610091

噪声与振动主动控制系统设计过程中,为了提高控制效果,需要大量传感器测量受控结构全局变量,但随着传感器数目不断增加,控制器分析的设计难度增加,因此,本文研究了新兴压电模态传感器技术。模态传感器设计的重点是将结构表面大量离散振... 详细信息

噪声与振动主动控制系统设计过程中,为了提高控制效果,需要大量传感器测量受控结构全局变量,但随着传感器数目不断增加,控制器分析的设计难度增加,因此,本文研究了新兴压电模态传感器技术。模态传感器设计的重点是将结构表面大量离散振动信息分解为多个高质量独立的误差信号设计控制器,以降低控制器设计难度。本文提出了基于实验模态的阵列式压电模态传感器的设计方法,研究表示,此方法不需要计算复杂数值,操作简单,且具有良好的模态滤波效果,得出的二维复杂结构能被广泛使用。

关键词：实验模态模态传感器模态坐标

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压电板自适应独立模态控制初探

机械科学与技术 2000年第z1期19卷 11-13页

作者：姚军李岳锋周苏枫姚军李岳锋周苏枫北京航空航天大学，北京100083 南京航空航天大学，南京210076 中国飞机强度研究所，西安710065 北京航空航天大学，北京100083 南京航空航天大学，南京210076 中国飞机强度研究所，西安710065

提出用分布式压电片组建模态传感器及作动器实现准独立模态控制的方法，为结构的自适应控制提供了物质基础。结合自适应控制技术进一步进行了基于这种独立模态控制策略的自适应振动控制实验研究，在压电板上取得了理想的控制效果。

关键词：智能结构模态传感器模态作动器振动控制自适应控制

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智能板模态传感与控制的数值分析

计算力学学报 2001年第3期18卷 273-276,289页

作者：王树和严宗达北京科技大学土木与环境工程学院土木系北京100083 天津大学力学系天津300072

智能结构技术对空间大型柔性结构的振动控制问题具有重要意义。采用独立模态空间控制技术对压电智能板进行主动振动控制是一种常用方法 ,以前对这一问题的研究仅限于解析的方法 ,本文采用有限单元法 ,设计了新的压电模态传感器与致动器... 详细信息

智能结构技术对空间大型柔性结构的振动控制问题具有重要意义。采用独立模态空间控制技术对压电智能板进行主动振动控制是一种常用方法 ,以前对这一问题的研究仅限于解析的方法 ,本文采用有限单元法 ,设计了新的压电模态传感器与致动器。该方法能够适用于形状及边界条件较为复杂的智能板。算例分析证明了该方法的正确性。

关键词：智能结构模态传感器致动器压电薄膜主动振动控制数值分析