机敏约束层阻尼结构动态模型辨识

针对机敏约束层阻尼(SCLD)非线性系统的动力学建模问题,系统辨识是一种简便有效的方法。该文以NARX网络表征待辨识模型,并采用串并联与并联相结合的方法训练网络,根据实验数据辨识出非线性系统的动力学模型。通过对SCLD薄板结构外扰通道和控制通道的建模研究,证明了NARX网络良好的辨识性能及该文研究方法的正确性。为进一步验证该文建模方法的有效性和可行性,将NARX网络用于SCLD复杂车厢结构的动态模型辨识,并取得了较满意的效果。

机敏约束阻尼结构的模糊H_∞控制器研究

机敏约束阻尼(SCLD)结构对结构的振动控制具有非常广阔的前景,性能优良的控制器对控制效果有着重大影响。鲁棒H∞控制的特点是在众多不确定因素下仍具有很好的鲁棒性,然而SCLD结构的有限元模型自由度数目较大,且实验时所用的传感器数目有限,通过研究发现,能够兼顾系统鲁棒性和良好的控制效果的控制策略难以实现。模糊控制是依赖于研究者的经验和实验的反复调试而设计出的控制算法,其灵活性较大,以LQR算法的输入输出关系为依据,通过反复的调试而设计出模糊控制算法,再与鲁棒H∞结合,对鲁棒H∞算法做了加权形式的修正,实现了单一H∞控制难以实现的控制效果,实验证明,模糊鲁棒H∞控制方法对加速度响应具有良好的控制效果,对振动的抑制效果大于5 dB,这对SCLD结构寻求性能良好的控制器具有借鉴意义。

机敏约束层阻尼薄板有限元建模与实验研究

基于Kichhoff薄板理论,考虑基层、粘弹性层和压电层的耦合运动及位移协调关系,采用有限元法建立了机敏约束层阻尼结构的单元动力学方程。在单元组集后的系统总动力学方程中将基层的弹性结构阻尼以比例阻尼的形式给出,同时为表征粘弹性材料随温度、频率变化的力学特性,结合GHM(GollaHughes-Mctavish)模型推导出了结构的有限元总动力学分析方程。以局部覆盖机敏约束层阻尼的对边固支板铝板为实例,通过动力学参数理论计算与模态试验对比分析,结果表明:考虑基层阻尼后的分析结果明显好于不考虑基层阻尼的分析结果,与实验更接近;在总动力学方程中引入GHM模型,可以用相对较少的耗散自由度得到较准确的有限元动力学模型,减少了计算工作量。

车厢壁板振动噪声主动控制技术研究

以某轿车车身结构缩尺物理模型为对象,对利用压电机敏约束层阻尼(SCLD)这一新型阻尼减振技术实现车厢壁板振动噪声的主动控制的方法进行了研究和尝试。搭建了含SCLD结构的车身结构振动噪声主动控制硬件在环实验系统,结合自适应技术设计了车厢壁板主动控制系统模型,并以车厢内部噪声为控制目标,开展了在不同外扰激励下车身壁板振动噪声主动控制实验研究。结果表明,对于单频信号和复杂周期信号激励环境,采用SCLD减振技术都能取得车厢内噪声明显降低的控制效果,且最大降噪量达到了7.6dB(A)。这为采用智能控制策略改善车身NVH性能提供了有力的技术基础。