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设计了一种新型结构的磁悬浮式低频振动传感器,用于航空航天微振动的多轴测量。该传感器采用电磁、永磁混合结构以及微弹簧作为支承元件,通过轴向位移检测电路和光电位移传感器对磁悬浮质量块与壳体间的相对位移进行检测,实现低频振动信号的多轴测量。动态测量时,磁悬浮质量块在电磁力、重力和弹力的共同作用下可回到平衡位置并实现稳定悬浮,通过调整传感器的控制电流,可主动控制系统等效刚度和等效阻尼,从而有效地降低了系统的固有频率,扩展了传感器的频率响应范围。理论分析得到该传感器的下限截止频率为0.6 Hz,实验结果表明该传感器具有良好的低频响应,本文方法为多轴低频振动传感器设计提供了新思路。 相似文献
针对线性各向异性弹性体小变形接触问题,将弹性体按是否与刚体压头发生接触进行划分,基于Eshelby-Stroh公式求解各个部分的位移函数和应力函数,进一步通过应力函数积分得到载荷值。考虑到求解结果存在交接处应力突变和非接触区域应力不近似于零的问题,采用整体位移约束法和线性叠加原理,通过迭代方式使位移函数和应力函数逼近理想解,解决了圆柱压头和倒圆角楔形压头与弹性体的接触问题。基于圆柱压头求得的载荷值接近弹性半空间法的求解结果,当级数总项数为400时,计算结果的相对误差仅为0.52%。基于圆柱压头和倒圆角楔形压头求得的载荷值与ABAQUS仿真结果较为吻合：圆柱压头载荷值的相对误差为0.67%;倒圆角楔形压头,对6个不同的圆角值进行计算,载荷的相对误差都小于2%。 相似文献
3.
压电层合板自适应结构的静力变形控制 总被引：5，自引：0，他引：5
针对板壳型自适应结构,研究了使用压电材料的层合板结构的静力变形控制.基于有限元法,计算出结构位移的灵敏度矩阵;利用该矩阵,建立位移控制方程组.当作动器数量与控制位移相同时,可解线性方程组,求出控制电压;当作动器数少时,采用优化方法求解,由此计算各作动器的控制电压,对自适应结构的静力变形,进行最优控制.算例比较了不同的控制情况. 相似文献
D-K算法是结构奇异值（μ）方法的主要实现方式,存在着求解条件较苛刻、系统适用性差的问题,针对D-K算法应用的局限性,提出将线性矩阵不等式（LMI）用于D-K算法的改进,即通过Schur引理与有界实引理得到了结构奇异值上界的LMI判据,利用消元法得到了输出反馈的H∞控制器,在此基础上通过D-K迭代解出输出反馈μ控制器,避免了因求解Riccati方程受到求解条件的限制以及待定参数选择好坏的影响,增强了D-K算法对一般系统的适用性并提高了求解效率。数值结果表明,该方法得到的输出反馈系统的鲁棒稳定性及鲁棒性能均优于传统D-K算法。 相似文献
借助断裂力学和位错力学的结合,提出了一种通过建立宏观力学和微观力学之间的联系模拟脆性材料脆塑转变过程的方法.该方法在同时考虑单晶材料力学性能和晶体几何结构的基础上,模拟了单晶材料在承受压剪复合应力的条件下,其内部裂纹和位错之间的相互作用机制,阐明了单晶材料在超精密切削加工中的脆塑转变过程;同时在考虑刀具对单晶材料的压剪复合作用的条件下,首次定量给出了实现单晶材料超精密切削加工的最佳刀具前角的方法,并分析了刀具刃口半径对单晶材料脆塑转变过程的影响;最后通过实验对研究结果进行了验证. 相似文献
跨声速副翼效率一直是静弹分析领域的热点和难点问题之一。目前,基于计算流体力学(CFD)/计算结构动力学(CSD)耦合的高精度静弹分析方法用于此类问题时还存在网格变形鲁棒性以及分析结果缺乏有效验证等问题。针对上述问题,提出了基于虚拟网格及虚拟位移的网格变形方法,对于迭代中出现的非物理振荡、非一致收敛问题,采用了松弛迭代以及部件载荷综合残差收敛方法。基于上述方法,分析了某型战斗机的跨声速(Ma=0.95)副翼效率,给出了静弹变形对翼面激波位置、激波强度、压力分布的影响以及副翼效率的弹性修正系数。为验证分析结果,开展了静弹试飞辨识,两者吻合良好,表明本文所提方法可以满足复杂构型跨声速副翼效率高精度静弹分析的需求,对于提高静弹工程设计能力具有重要意义。 相似文献
针对多无人机协同执行目标攻击任务中任务和资源分配问题的需求和特点,考虑目标价值、弹药量限制及无人机载弹量、航程等约束条件,建立了多无人机协同任务和资源分配问题数学模型.开发了基于概率群集框架的协同任务和资源分配分布式优化求解算法,并采用启发式方法简化了问题求解,提高了求解效率.仿真结果表明:所提算法能以较高的效率得到问题的优化解,且可通过调整参数实现求解效率与解的质量之间的折中,适用性强. 相似文献
8.
飞行器结构缝隙电磁散射问题的研究 总被引：2，自引：2，他引：2
提出了求解飞行器表面结构缝隙电磁散射的方法,由场等效原理及场连续条件,运用矩量法解关于缝隙口面上等效磁流为未知数的方程,由此得到长直缝隙口面上的等效磁流的数学模型,基于上述理论,由座舱结构缝隙建立无了大导电曲屏面上的缝隙的数学模型,将曲屏面上缝隙给合理划分成若干个似的直缝隙,求解每一段直缝隙的等效磁流,由辐射积分方程求解该等效磁流的散射,由这些散射场的叠加得到曲屏面上的缝隙的散射场,最后给出飞行器 相似文献
9.
形状记忆合金复合材料层板非线性有限元分析 总被引：1，自引：0，他引：1
将形状记忆合金埋入复合材料层合板中构成智能复合材料结构.在外载或热载的作用下,形状记忆合金将使复合后的材料内部和结构的应力、应变分布发生改变,并改变结构的形状.由于形状记忆合金的大变形带来非线性,本文利用具有几何非线性分析功能的复合材料板壳元对模型进行计算和分析,形状记忆合金的驱动效应等效为力学载荷.可得到较精确的结果. 相似文献
10.
基于压电纤维复合材料的航天器动力学建模与振动抑制 总被引：1，自引：1，他引：0
压电纤维复合材料(MFC)在柔性航天器的振动主动抑制中具有很好的应用前景。利用哈密顿原理和压电驱动的载荷比拟方法,建立了带MFC压电驱动的离散形式的刚柔耦合动力学方程,采用线性二次型最优控制(LQR)算法进行主动控制。结果表明：在航天器的柔性体受到脉冲载荷激励条件下,使用MFC驱动器可以实现航天器挠性振动的快速抑制,并且同时保持中心刚体姿态的稳定性,即能够实现挠性振动与姿态运动的协同控制。基于MFC的主动控制方法对于高频响应也具有较好的控制效果。对于柔性占优的航天器,采用MFC的主动控制优于被动控制。本文方法在处理具有复杂柔性体的航天器时更具优势,更适合于工程应用。 相似文献
11.
非对称复合材料结构特性分析及其应用 总被引：3，自引：0，他引：3
为了解决机翼的扭转发散、载荷重新分布及操纵反效和操纵效率等问题,基于非对称复合材料的各向异性及相对于普通复合材料更好的可设计性,以几种典型非对称复合材料层板的试验及计算为基础研究了非对称层合板的各种耦合特性,并进行了非对称复合材料机翼的设计,得到了满意的结果．验证了非对称复合材料结构在机翼设计中应用的可行性． 相似文献
12.
多梁复合结构广泛用于工程领域,其动力学特性对相关装备的工作状况有着重要影响,建立准确适用的动力学模型对后续的动力学响应参数影响规律研究有决定性作用。针对工程中常见的多梁复合结构,给出了位移场的一般表达式,利用哈密顿原理得出多梁复合结构的运动控制方程和边界条件,对其全局解析振型进行理论计算,给出了计算多梁复合结构数值振型的一般过程,基于数值分析和实验分析以L型梁和Z型梁为例利用频率相对误差、振型定性比较和MAC定量分析说明了全局解析振型的求解验证方法,利用伽辽金方法和全局解析振型给出了截断原系统得到离散系统运动方程的一般形式。提出的多梁复合结构的建模方法和全局解析振型求解验证方法,对工程中此类结构动力学响应的参数影响规律研究有重要意义。 相似文献
对比分析了采用碳纤维集束和基于单向复合材料的碳纤维轴向导热性能测试方法的差异性,研究了纤维体积分数、试样厚度等对导热测试的影响,分析了聚丙烯腈基高强型、高模型碳纤维和中间相沥青基碳纤维对该测试方法的适用性,考察了碳纤维轴向导热性能与其结构关联规律。结果表明,由于纤维向树脂的传热作用,单向复合材料试样比碳纤维集束试样具有更低的热扩散系数,采用碳纤维集束试样可获得准确的纤维导热系数,而基于单向复合材料计算得到的纤维导热系数偏高。纤维体积分数越高、试样厚度越大,基于单向复合材料计算得到的碳碳纤维导热系数越大;采用碳纤维集束试样测试碳纤维导热系数时,碳纤维体积分数变化对碳纤维热扩散系数、导热系数测试结果影响不大。中间相沥青基碳纤维、高模型碳纤维、高强型碳纤维导热系数依次降低,晶面间距越小、晶粒尺寸越大,碳纤维导热系数越高。研究结果对准确表征碳纤维导热性能、设计高导热复合材料具有重要指导意义。 相似文献
14.
非对称非均衡层板弯扭耦合效应研究 总被引：3，自引：1，他引：2
在对称层板的基础上添加铺层使得整个层板成为非对称或非均衡层板,用数值计算方法对添加铺层后的层板在拉或弯载荷下由于弯扭耦合效应产生的端面变形进行了研究,得到了最有利的添加层铺层位置和添加层铺设角,并用蜂窝夹芯板模拟机翼翼盒进行了实验验证.实验表明,从数值计算所得到的结果与实验结果相比具有良好的一致性. 相似文献
对由离子聚合物金属复合材料(IPMC,Ionic Polymer-Metal Composite)智能材料驱动的仿生机器鱼的推进效率开展了实验研究.为了测量机器鱼的推进性能,使用了一种新型的实验设备完成流体动力学实验.在伺服拖拽系统下,IPMC机器鱼在一个外力为零的环境下自推进前进.通过实验测得在IPMC驱动频率为1 Hz时有最佳的推进效率2.3×10-3,在1.2 Hz时有最大的推进力0.025 3 N,在1.5 Hz时有最大速度0.021 m/s,同时在2.6 Hz时有最大输出功率0.36 W.实验结果表明,在使机器鱼获得最佳推进效率的最优驱动频率下,机器鱼也能获得较高的推进速度.该推进效率测量方法同样可以应用在研究其他基于智能材料的水下机器人运动实验研究中. 相似文献
16.
本文介绍了以M40碳纤维为增强材料的方形薄壁梁,在承受弯曲和扭转联合作用下的应变分布;扭转变形的测定;梁的破坏载荷的确定。所测试验数据稳定,说明构件制造工艺可靠,满足产品的强度、刚度要求。该结构已用于实际产品上,取得比较满意的结果。 相似文献
17.
根据含面芯分层损伤的均衡复合材料夹层板在面内载荷作用下的变形特点,建立了一个基于分析椭圆分层局部屈曲变形的二维模型,考虑了分层边界附近未脱胶芯子对分层子板的影响,利用复合材料层板湿热本构关系式和瑞利-里兹法对面芯分层的屈曲进行具体的研究,分析了不同材料面板,不同铺层以及各种湿热情况对临界屈曲载荷的影响.结果表明,湿热情况便夹层结构刚度和强度下降. 相似文献
声发射（AE）技术是一种无损检测方法,可以对飞行器中复合材料结构的动态缺陷进行监测。针对AE信号模态成分复杂以及复合材料各向异性导致源定位精度不高的问题,提出基于经验小波变换（EWT）的广义互相关（GCC）时差定位（TDOA）算法。通过EWT对传感器观测到的AE信号进行自适应的分解重构得到其主频模态,有效提高了各通道信号间的相关系数;通过多向波速测量实验对波速进行了多项式拟合;采用GCC法求取各通道信号的时差对AE源进行定位。在平台实验中以T800型碳纤维复合材料板为对象,以断铅信号为AE源对算法进行了验证,实验结果证明了算法的准确性和实用性。 相似文献
19.
建立了可以预测面内破坏、分层破坏和芯层破坏的复合材料夹层结构逐渐破坏模型.利用能量变分原理和非线性几何方程,以反对称失稳为例导出了考虑剪切效应夹层板的非线性稳定性控制方程组,并利用广义傅氏级数法对此高阶偏微分非线性方程组进行数值求解,在此基础上利用蔡-胡及最大剪应力强度理论及刚度退化规律得到复合材料夹层板的临界载荷、后屈曲路径、破坏过程和强度极限. 相似文献
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