压电摩擦阻尼器本构模型的分析及其在振动控制中的应用

摘要

压电材料以其突出的特点成为结构振动控制技术研究的一个热点.然而,如何充分利用压电材料反应迅速,结构简单的特点,并克服其输出应变小之不足,一直以来都是压电材料应用研究的重要问题.为此,该文设计了压电摩擦阻尼器PALL支撑,希望利用摩擦阻尼器产生摩擦力时,接触面不需要太大相对位移的特点,弥补压电材料应变小的缺憾,充分发挥压电材料反应迅速,结构简单的优点,为压电材料的使用提供一个可行的方法.

目录

文摘

英文文摘

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第一章绪论

1.1本项目研究的背景

1.2国内外研究状况及发展趋势

1.3本文的主要内容

第二章压电摩擦阻尼器性能的分析

2.1压电摩擦阻尼器性能的影响因素

2.2压电摩擦阻尼器构型的建立

2.2.1常用压电材料—压电陶瓷的一些特性

2.2.2已有压电摩擦阻尼器的比较

2.2.3具有多摩擦面的压电摩擦阻尼器PALL支撑

2.2.4压电摩擦阻尼器PALL支撑构型的结构要点

2.2.5压电摩擦阻尼器PALL支撑构型的优点

2.3压电摩擦阻尼器数值模型的建立及计算机分析

2.3.1数值模型的概念分析

2.3.2压电材料摩擦阻尼器数值模型的建立

2.3.3压电材料摩擦阻尼器数值模型的计算加载过程

2.4对模型性能计算结果的分析

2.4.1对不同电压下摩擦力值的分析

2.4.2对摩擦力值与位移关系的分析

2.4.3对压电摩擦阻尼器的一些补充试验

2.5压电摩擦阻尼器分析结论

2.6关于模拟分析过程的几点说明

2.7小结

第三章局部速度反馈自适应控制律

3.1振动控制设计

3.2自适应控制同其它控制方法的比较

3.3自适应控制的基本理论

3.3.1自适应控制的主要任务

3.3.2自适应控制的具体形式

3.3.3自适应控制的应用概况

3.4预测控制的基本概念

3.5局部速度反馈自适应控制律的工作原理

3.5.1控制律的设计过程

3.5.2局部速度反馈自适应控制律的工作原理

3.6局部速度反馈自适应预测控制

3.6.1自适应预测控制的状态空间预测模型

3.6.2自适应预测控制律增益矩阵的推导

3.7局部速度反馈自适应控制律的特点

3.8控制律试验

3.8.1实验对象

3.8.2算例结果及分析

3.9小结

第四章压电摩擦阻尼器控制下的钢结构塔的地震反应分析

4.1钢结构塔架三维空间振动模型

4.2基于状态空间的精细时程积分方法

4.2.1结构的状态空间方程

4.2.2暂态历程精细积分方法

4.3工程算例

4.4小结

第五章总结与展望

5.1总结

5.2展望

主要参考文献

附 录

攻读硕士期间参加的主要科研工作及论文

致谢