主动约束层阻尼(ACLD)板结构动力学建模研究

摘要

主动约束层阻尼(ACLD)技术能够实现主体结构的振动控制,它将主动控制与被动约束相结合,既具有主动控制附加质量小、可控频域宽、响应速度快、低频控制效果好的优点,又具有被动控制安全可靠的特点.本文基于板壳理论、压电理论和粘弹性理论,对由基板层、粘弹阻尼层和压电约束层组成的三层复合主动约束层阻尼板结构的动力学建模进行了研究.在对ACLD板结构进行有限元划分的基础上,建立7自由度平面矩形ACLD板单元,利用拉格朗日方法建立结构动力学方程.建模过程中,利用GHM方法描述粘弹材料(VEM)的本构关系可与有限元法有效地结合并极大地简化粘弹结构的力学建模问题.最后针对经典算例进行计算与仿真,表明本文给出的建模方法是准确的,ACLD结构能够有效增加粘弹阻尼层的剪切变形,增大振动能量耗散控制结构振动.