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压电阻尼在能源回收方面的运用
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作者 吴亚伦 张凤玲 +1 位作者 王志 田晶 《能源与环境》 2024年第1期60-62,共3页
随着压电材料的不断进步,压电阻尼技术在能源回收领域的运用也逐渐成熟。该文首先介绍了压电材料的基本特性,并对压电阻尼技术的作用机理与工作模式进行理论分析。最后,通过搭建的悬臂梁压电阻尼试验模型,以计算系统能量回收比的方式,... 随着压电材料的不断进步,压电阻尼技术在能源回收领域的运用也逐渐成熟。该文首先介绍了压电材料的基本特性,并对压电阻尼技术的作用机理与工作模式进行理论分析。最后,通过搭建的悬臂梁压电阻尼试验模型,以计算系统能量回收比的方式,对压电阻尼技术在能源回收领域的适用效果进行验证,证明了其技术的可行性,具有较好的能源回收效果。 展开更多
关键词 压电阻尼 能源回收 悬臂梁 激振力
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结构振动控制中压电阻尼技术研究(三)机敏约束层阻尼技术 被引量:9
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作者 唐永杰 晏砺堂 +1 位作者 胡选利 张升陛 《压电与声光》 CAS CSCD 北大核心 1996年第2期92-95,共4页
给出了机敏约束阻尼概念,阐述了机敏约束层阻尼系统特征,分析了结构设计和系统建模方法。以典型梁系统为例,比较了被动约束阻尼技术和机敏约束层阻尼技术减振效果。结果表明;机敏约束层阻尼控制技术是一种更为有效的振动控制方法。... 给出了机敏约束阻尼概念,阐述了机敏约束层阻尼系统特征,分析了结构设计和系统建模方法。以典型梁系统为例,比较了被动约束阻尼技术和机敏约束层阻尼技术减振效果。结果表明;机敏约束层阻尼控制技术是一种更为有效的振动控制方法。最后,提出了今后重点研究问题。 展开更多
关键词 压电材料 约束阻尼 振动控制 压电阻尼
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基于SMA-压电阻尼器的巨-子结构智能控制 被引量:5
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作者 谭平 李森萍 +2 位作者 刘良坤 戴纳新 张颖 《自然灾害学报》 CSCD 北大核心 2015年第4期78-85,共8页
针对巨-子结构体系,提出在巨-子结构间设置柔性隔震层,并增设一种SMA-压电复合智能阻尼器,形成巨-子结构智能控制体系,可有效改善巨-子结构的抗震安全性。介绍了SMA-压电阻尼器的工作原理与力学模型,建立了巨-子结构体系智能控制体系的... 针对巨-子结构体系,提出在巨-子结构间设置柔性隔震层,并增设一种SMA-压电复合智能阻尼器,形成巨-子结构智能控制体系,可有效改善巨-子结构的抗震安全性。介绍了SMA-压电阻尼器的工作原理与力学模型,建立了巨-子结构体系智能控制体系的分析模型,在此基础上构建了巨-子结构智能控制体系的运动方程。基于限界Hrovat最优控制算法和H2/LQG算法设计了巨-子结构智能控制体系的半主动控制器,进行了Simulink控制效果仿真分析,并与传统抗震,被动隔震,SMA-压电阻尼器的Passive-on、Passive-off控制和理论最优的主动隔震控制策略进行了系统的对比研究。仿真分析结果表明,SMA-压电阻尼器实施智能隔震控制时可兼顾主结构与子结构的控制效果,其控制效果与主动控制时接近,远优于被动控制策略。所提出的巨-子结构智能控制体系可望应用于实际工程中,并取得较好的经济和社会效益。 展开更多
关键词 巨-子结构 SMA-压电阻尼 控制策略 智能控制
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具有分支电路的可控压电阻尼减振技术 被引量:19
4
作者 王建军 李其汉 《力学进展》 EI CSCD 北大核心 2003年第3期389-403,共15页
对近10年来国内外关于具有分支电路的可控压电阻尼减振技术研究的进展进行了较为详细的评述和讨论。文中首先说明了具有分支电路的压电阻尼减振技术的基本原理和基本形式,然后较为全面的评述不同形式基本分支电路压电阻尼系统的基本特... 对近10年来国内外关于具有分支电路的可控压电阻尼减振技术研究的进展进行了较为详细的评述和讨论。文中首先说明了具有分支电路的压电阻尼减振技术的基本原理和基本形式,然后较为全面的评述不同形式基本分支电路压电阻尼系统的基本特点和研究进展,在讨论了以基本分支电路压电阻尼系统为基础的各种具有可控特性的分支电路压电阻尼系统(包括半主动的和主动-被动杂交的分支电路压电阻尼系统)的研究与发展之后,说明了这种技术在实际工程中的应用,最后建议了今后应深入研究的问题。 展开更多
关键词 分支电路 压电阻尼 可控特性 减振技术 振动控制 压电材料
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分支电路压电阻尼系统的分析模型和基本特性 被引量:5
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作者 王建军 姚建尧 李其汉 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2005年第6期217-223,共7页
首先利用Hamilton原理推导了分支电路压电阻尼减振系统分析模型的一般表达式。然后,分别研究了具有电阻型、电感型、电阻-电感并联型和电阻-电感串联型分支电路的压电阻尼单自由度系统减振问题的分析模型,进行了相应的幅频特性的数值仿... 首先利用Hamilton原理推导了分支电路压电阻尼减振系统分析模型的一般表达式。然后,分别研究了具有电阻型、电感型、电阻-电感并联型和电阻-电感串联型分支电路的压电阻尼单自由度系统减振问题的分析模型,进行了相应的幅频特性的数值仿真,讨论了它们的基本特性及电学和机械参数变化对系统响应的影响等问题。最后给出结论以及今后要研究的问题。 展开更多
关键词 压电阻尼 HAMILTON原理 分支电路 分析模型 基本特性
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压电阻尼主动控制中局部应变的电路补偿及其参数识别 被引量:1
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作者 姚军 李岳锋 +1 位作者 姚起杭 刘娟 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 1999年第3期145-148,共4页
论文[1]提出了在压电阻尼主动控制中用压电基片来补偿局部激励拉压应变增进阻尼控制的方法。本文则进一步提出用简单的电路来等效替代压电基片及相应的电路参数识别算法,从而使补偿变得更为简便。实验证明了两者的补偿效果相同。
关键词 压电阻尼 主动控制 电路补偿 振动 参数识别
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分支电路压电阻尼系统频域分析方法 被引量:1
7
作者 王建军 姚建尧 李其汉 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2004年第2期233-237,共5页
首先通过定义具有一般特性的无量纲电阻抗 ,推导出了分支电路压电阻尼减振系统频域特性描述的一般表达式。然后 ,由该一般表达式分别得到了相应于电阻型、电感型、电阻 /电感并联型和电阻 /电感串连型分支电路压电阻尼系统的频响表达式... 首先通过定义具有一般特性的无量纲电阻抗 ,推导出了分支电路压电阻尼减振系统频域特性描述的一般表达式。然后 ,由该一般表达式分别得到了相应于电阻型、电感型、电阻 /电感并联型和电阻 /电感串连型分支电路压电阻尼系统的频响表达式。最后 ,进行了电阻 /电感串连型分支电路压电阻尼系统频响特性的数值仿真 。 展开更多
关键词 分支电路 压电阻尼系统 频域分析方法 振动控制 压电材料
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基于zig-zag假设的压电阻尼层合结构机电耦合建模与分析 被引量:2
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作者 王雄 高英山 +1 位作者 张顺琦 窦伟元 《西北工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期407-413,共7页
基于zig-zag板壳假设和哈密顿原理建立了压电阻尼层合结构的机电耦合动力学有限元模型,实现了结构自然频率和损耗系数的准确计算。有限元模型采用八节点的七自由度(degrees of freedom,DOFs)四边形单元,且考虑阻尼层的复弹性模量。通过... 基于zig-zag板壳假设和哈密顿原理建立了压电阻尼层合结构的机电耦合动力学有限元模型,实现了结构自然频率和损耗系数的准确计算。有限元模型采用八节点的七自由度(degrees of freedom,DOFs)四边形单元,且考虑阻尼层的复弹性模量。通过对文献算例的计算与仿真,验证建立的有限元模型的正确性。研究了材料增强角度、阻尼层厚度和结构曲率对压电阻尼层合结构频率和损耗系数的影响,为压电阻尼层合结构的减振及结构优化提供参考。 展开更多
关键词 压电阻尼层合结构 zig-zag假设 阻尼分析 动力学建模
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IPN压电阻尼材料的研究进展 被引量:1
9
作者 刘巧宾 卢秀萍 《弹性体》 CAS 2007年第5期62-65,共4页
阻尼材料广泛应用于交通工具、产业机械、建筑土木、家用电器、精密仪器和军事装备等领域。科学技术的不断发展,对阻尼材料的要求不断提高。本文主要综述了阻尼材料的发展状况,阐述了粘弹性阻尼、高阻尼合金、阻尼复合以及聚合物基压电... 阻尼材料广泛应用于交通工具、产业机械、建筑土木、家用电器、精密仪器和军事装备等领域。科学技术的不断发展,对阻尼材料的要求不断提高。本文主要综述了阻尼材料的发展状况,阐述了粘弹性阻尼、高阻尼合金、阻尼复合以及聚合物基压电智能阻尼材料的阻尼机理,并详细分析介绍了聚合物基IPN压电阻尼材料的设计原理及阻尼效果。 展开更多
关键词 粘弹性阻尼 阻尼合金 复合阻尼 聚合物基压电智能阻尼 阻尼机理 IPN压电阻尼材料
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IPN压电阻尼材料的研究进展
10
作者 刘巧宾 卢秀萍 《塑料科技》 CAS 北大核心 2007年第9期106-109,共4页
主要综述了阻尼材料的发展状况,阐述了黏弹性阻尼,高阻尼合金,阻尼复合以及聚合物基压电智能阻尼材料的阻尼机理。并详细分析介绍了聚合物基IPN压电阻尼材料的设计原理及阻尼效果。
关键词 黏弹性阻尼 阻尼合金 复合阻尼 聚合物基压电智能阻尼 阻尼机理 IPN压电阻尼材料
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以石墨烯气凝胶为导电相的压电阻尼复合材料 被引量:1
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作者 薛文超 陈玉洁 +2 位作者 李华 刘河洲 张春梅 《功能材料》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期73-79,共7页
阻尼材料在减振降噪领域有着极其重要的应用,而压电阻尼复合材料能够在普通阻尼材料摩擦损耗基础之上进一步引入力-电-热损耗,从而提高基体材料的阻尼性能,使其在主动和被动减震方面备受青睐。但是通常为了达到导电渗流阈值,需要添加大... 阻尼材料在减振降噪领域有着极其重要的应用,而压电阻尼复合材料能够在普通阻尼材料摩擦损耗基础之上进一步引入力-电-热损耗,从而提高基体材料的阻尼性能,使其在主动和被动减震方面备受青睐。但是通常为了达到导电渗流阈值,需要添加大量的导电相。采用模板辅助氧化石墨烯自组装的方式制备了三维石墨烯气凝胶,以此作为导电相,以聚氨酯/聚甲基丙烯酸丁酯/聚甲基丙烯酸甲酯IPN共聚物作为基体,锆钛酸铅压电陶瓷作为压电相,制备了压电阻尼复合材料。三维石墨烯气凝胶的使用,由于其本身三维导电网络的存在,使得制备的压电阻尼复合材料可以在很低的导电相含量下达到导电渗流阈值,将压电陶瓷产生的电能转化为热能损耗掉,有效拓宽了基体材料的阻尼温域和提高了材料室温下的阻尼性能。 展开更多
关键词 IPN 石墨烯气凝胶 PZT 压电阻尼
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导电填料结构对氯化丁基橡胶基压电阻尼复合材料性能的影响 被引量:3
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作者 宋时传 观姗姗 +1 位作者 张萍萍 赵树高 《合成橡胶工业》 CAS 北大核心 2019年第1期57-61,共5页
以氯化丁基橡胶(CIIR)作为基质材料、锆钛酸铅(PZT)为压电填料,分别以碳纳米管(CNTs)和导电炭黑(CB)作为导电填料,通过机械共混法制备了CNTs/PZT/CIIR和CB/PZT/CIIR两种压电阻尼复合材料。采用扫描电镜考察了导电填料在基质中的分散状... 以氯化丁基橡胶(CIIR)作为基质材料、锆钛酸铅(PZT)为压电填料,分别以碳纳米管(CNTs)和导电炭黑(CB)作为导电填料,通过机械共混法制备了CNTs/PZT/CIIR和CB/PZT/CIIR两种压电阻尼复合材料。采用扫描电镜考察了导电填料在基质中的分散状况及其与基质的相容性,通过动态热机械分析和弹性体测试系统的测试探讨了导电填料的结构对复合材料压电阻尼性能的影响规律。结果表明,与CB相比,CNTs在基质中出现了严重的团聚,这导致其所制备复合材料的拉伸强度未达到预期效果。用量相同时,添加了CNTs复合材料的损耗因子峰值要小于填充CB者,但是其阻尼系数较大;随着导电填料用量的增加,两种复合材料的损耗因子峰值均呈下降趋势,而阻尼系数先略微减小然后增大。 展开更多
关键词 氯化丁基橡胶 压电阻尼性能 碳纳米管 导电炭黑 复合材料 微观形貌 拉伸强度
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分支电路压电阻尼减振技术的电路参数优化
13
作者 杨长洲 童昕 +1 位作者 黄庆专 刘俊 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2007年第4期341-344,共4页
通过建立半主动压电可控悬臂梁有限元模型,进一步采用精细时程积分法求解各节点的挠度和转角.以分支电路中电感和电阻值为设计变量,梁有限元模型动端点处节点位移振幅为目标函数,使用遗传算法优化电路中的电感和电阻,得到不同激励频率... 通过建立半主动压电可控悬臂梁有限元模型,进一步采用精细时程积分法求解各节点的挠度和转角.以分支电路中电感和电阻值为设计变量,梁有限元模型动端点处节点位移振幅为目标函数,使用遗传算法优化电路中的电感和电阻,得到不同激励频率下分支电路的最优参数值.优化结果表明,当电感和电阻为最优值时,动端点的振幅都比其他情况下的振幅小;当激励频率和分支电路谐振频率相等时,动端点振幅并不是最小的,即最优电感比谐振频率下的电感值小. 展开更多
关键词 半主动压电阻尼 振动控制 有限元 分支电路 悬臂梁结构 遗传算法
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LiNbO_3(SiO_2)/ZL102基高阻尼复合材料的制备及压电阻尼特性
14
作者 翁巍 王浩伟 马乃恒 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期711-714,717,共5页
采用溶胶/凝胶法在高居里点的LiNbO3压电颗粒表面覆盖SiO2薄膜,以压力浸渗工艺制备LiNbO3(SiO2)/ZL102基复合材料,并通过动态机械热分析仪研究了其在30~350℃下的阻尼性能.结果表明,当30℃时,LiNbO3(SiO2)/ZL102基复合材料的内耗... 采用溶胶/凝胶法在高居里点的LiNbO3压电颗粒表面覆盖SiO2薄膜,以压力浸渗工艺制备LiNbO3(SiO2)/ZL102基复合材料,并通过动态机械热分析仪研究了其在30~350℃下的阻尼性能.结果表明,当30℃时,LiNbO3(SiO2)/ZL102基复合材料的内耗是铝基体的3倍,LiNbO3/ZL102基复合材料的2倍;在所选用的测试温度范围内,铝基体、LiNbO3/ZL102和LiNbO3(SiO2)/ZL102基复合材料内耗随温度的升高而增加并最终趋于相近.这是由于极化处理的高居里点LiNbO3压电颗粒具有压电阻尼特性,而且SiO2薄膜改变了LiNbO3颗粒外部的电阻率,从而提高了其压电阻尼特性. 展开更多
关键词 铝基复合材料 SIO2薄膜 阻尼 压电阻尼性能
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IPN/PMN压电阻尼材料性能的研究 被引量:2
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作者 刘巧宾 乔勇 卢秀萍 《塑料》 CAS CSCD 北大核心 2008年第3期33-35,14,共4页
综合利用铌镁锆钛酸铅(PMN)压电陶瓷、互穿聚合物网络(IPN)两种材料各自的优点,设计制备了以丙烯酸酯IPN体系为基体的聚合物基压电阻尼复合材料。研究发现:PMN的加入,不仅提高了其阻尼性能,对复合体系的热稳定性也有贡献。经万能击穿装... 综合利用铌镁锆钛酸铅(PMN)压电陶瓷、互穿聚合物网络(IPN)两种材料各自的优点,设计制备了以丙烯酸酯IPN体系为基体的聚合物基压电阻尼复合材料。研究发现:PMN的加入,不仅提高了其阻尼性能,对复合体系的热稳定性也有贡献。经万能击穿装置极化后,研究压电常数与PMN含量的关系,用动态力学分析仪研究发现其阻尼性能更加优越。 展开更多
关键词 丙烯酸酯IPN体系 IPN压电复合阻尼材料 d33值 动态力学分析 阻尼性能
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具有分支电路的半主动可控压电阻尼减振
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作者 刘俊 童昕 《华侨大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2006年第1期79-81,共3页
分支电路系统中不同电器元件及其不同布置组合,可以构成不同的半主动压电阻尼系统.文中给出一种新型的半主动分支电路的可控压电阻尼技术,并以一个悬臂梁为例,对该方法的有效性进行验证.对悬臂梁处在不同模态或不同位置单个传感器的情况... 分支电路系统中不同电器元件及其不同布置组合,可以构成不同的半主动压电阻尼系统.文中给出一种新型的半主动分支电路的可控压电阻尼技术,并以一个悬臂梁为例,对该方法的有效性进行验证.对悬臂梁处在不同模态或不同位置单个传感器的情况,通过调节可变电容,使电路的振荡频率和模态频率相吻合,从而得到振幅减少的百分比和最佳传感器位置. 展开更多
关键词 压电阻尼 分支电路 可控减振 半主动控制
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基于拓扑优化的叶盘压电阻尼器性能研究 被引量:1
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作者 李琳 田开元 +1 位作者 范雨 马皓晔 《推进技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期1831-1840,共10页
针对压电分支阻尼技术在航空发动机叶盘结构振动抑制问题中的应用,提出了一种拓扑优化方法,可给出限定用量的压电材料在轮盘上的最佳位置,以提升压电分支阻尼的上限。在轮盘上布置压电材料还可防止对叶片通道内流场的影响,避免降低流体... 针对压电分支阻尼技术在航空发动机叶盘结构振动抑制问题中的应用,提出了一种拓扑优化方法,可给出限定用量的压电材料在轮盘上的最佳位置,以提升压电分支阻尼的上限。在轮盘上布置压电材料还可防止对叶片通道内流场的影响,避免降低流体效率。首先,论述了该拓扑优化方法的原理,推导了模态机电耦合系数这一核心参数的计算公式及其与最佳阻尼比、模态应变场的关系。其次,建立了基于模态应变场的压电材料分布拓扑优化方法,可用于任意有限元模型。最后,将该优化方法应用于一个航空发动机压气机叶盘结构模型,分别针对单一和多阶模态进行了压电材料在轮盘上分布的拓扑优化,研究这种铺设方式对各典型模态(轮盘主导、叶片主导、耦合振动)的振动抑制效果。结果表明,在仅采用占轮盘质量5%的压电材料的情况下,优化后的压电阻尼器最多可以为轮盘振动主导模态及叶片-轮盘耦合振动模态提供约13%的模态阻尼比,为叶片主导模态提供的模态阻尼比集中在2%~4%。 展开更多
关键词 压电分支阻尼 叶盘结构 振动抑制 机电耦合系数 拓扑优化
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一种橡胶基压电阻尼复合材料及其制备方法
18
《橡胶工业》 CAS 北大核心 2012年第2期110-110,共1页
由中国船舶重工集团公司第七二五研究所申请的专利(公开号CN101746993A,公开日期2010—06—23)“一种橡胶基压电阻尼复合材料及其制备方法”,涉及的橡胶基压电阻尼复合材料配方为:天然橡胶(NR)100,
关键词 复合材料 压电阻尼 制备方法 橡胶基 中国船舶重工集团公司 天然橡胶 材料配方 公开号
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框架薄壁类结构压电分流阻尼多模态减振试验研究 被引量:1
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作者 刘亚宁 周嘉明 +2 位作者 董龙雷 刘建 赵建平 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2023年第16期101-109,146,共10页
以四边固支铝合金板(框架薄壁类结构)为研究对象开展了基于压电分流阻尼电路的多模态减振试验研究。首先,开展扫频激励下单压电片单模态减振试验,电路最优参数试验结果与理论计算结果相互吻合,同时发现电路最优参数可在一个区间内取值,... 以四边固支铝合金板(框架薄壁类结构)为研究对象开展了基于压电分流阻尼电路的多模态减振试验研究。首先,开展扫频激励下单压电片单模态减振试验,电路最优参数试验结果与理论计算结果相互吻合,同时发现电路最优参数可在一个区间内取值,而不需要与理论计算值保持绝对一致,表明压电分流阻尼电路具有良好的工程实用性;然后,基于阻塞电路开展了扫频激励下多模态减振试验,通过多个压电片实现了20~2 000 Hz内振动能量下降20.2%的减振效果,同时在一些主要模态频率处峰值控制效果可达63%,试验充分验证了多压电片多模态减振的可行性;最后,在噪声载荷激励下开展了多模态电路减振试验,在20~2 000 Hz内铝合金板三个位置处加速度响应的均方根值分别降低了19.1%,18.2%,15.3%,在648 Hz处峰值分别下降了34.1%,33.3%,31.0%。试验结果表明,多模态电路在实际工程载荷条件下仍然具有一定的减振能力。 展开更多
关键词 压电分流阻尼 多模态振动控制 阻塞电路 噪声激励 薄壁结构
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非周期压电阻尼对失谐叶盘结构振动局部化抑制机理 被引量:3
20
作者 张凤玲 聂金龙 +2 位作者 李琳 田晶 王志 《航空动力学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期1811-1825,共15页
将非周期压电阻尼技术引入失谐叶盘结构形成机电耦合系统,推导了机电耦合系统的动力学方程,从理论上分析了非周期压电系统对失谐叶盘结构振动局部化的抑制效果。构造了两种非周期压电系统模型:非周期压电分支模型和非周期压电网络模型... 将非周期压电阻尼技术引入失谐叶盘结构形成机电耦合系统,推导了机电耦合系统的动力学方程,从理论上分析了非周期压电系统对失谐叶盘结构振动局部化的抑制效果。构造了两种非周期压电系统模型:非周期压电分支模型和非周期压电网络模型。研究结果表明:与双周期压电网络系统相比,按照能量集中的程度不同连接而成的非周期压电系统具有更好的振动局部化抑制效果。在非周期压电网络系统的构造中,电阻不再是关键因素,而主要是通过电路形式改变整个叶盘结构中的能量分配情况,电感作为储能元件在其中至关重要。通过合理设计非周期压电网络电路形式,可以得到比非周期压电分支系统和双周期压电网络系统更好的振动局部化抑制效果。 展开更多
关键词 非周期压电阻尼 失谐叶盘 机电耦合系统 振动局部化 能量集中
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