收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

基于压电双晶片的空腔流激振荡主动控制研究

李琦  
【摘要】:空腔流激振荡在航空领域比较常见,它会产生巨大的噪声,增大飞行器的飞行阻力,危害飞行器的结构安全,影响投放物的出舱角度。在各种空腔振荡的抑制措施中,压电激励器结构简单、制造容易、安装方便、耗能少、对流体的控制效果好,因此,基于压电双晶片激励器的主动控制方法是抑制空腔流激振荡的有效措施之一。本文针对开式空腔流场,研究了基于压电双晶片的主动控制方案。 (1)首先介绍了描述流体动力学特性的主要公式及常用模型,给出了开式空腔流场、闭式空腔流场和过渡式空腔流场的分类依据及特点,并求出了所研究空腔流场的前三阶Rossiter频率。通过有限元软件对空腔流激振荡进行模拟仿真,研究了开式空腔、闭式空腔、过渡式空腔的流场特点和压力分布。搭建流固耦合分析模块,对基于主动结构的空腔流激振荡的抑制进行仿真分析,结果表明:在空腔前缘施加一定频率和幅值的扰动,对腔内流场具有较好的控制效果。 (2)简要介绍了压电陶瓷的特点,并给出了PZT-5H的系数矩阵。通过对压电激励器进行分析,确定了压电双晶片的结构形式以及并联加载方式。对压电双晶片激励器的直流响应进行了建模分析,求得了阶跃电压下的直流响应公式,并根据能量法求得了其固有频率的公式。分析了压电双晶片的直流响应位移和固有频率同压电双晶片尺寸参数的关系,并根据其频率特性和直流响应,对压电双晶片进行优化,求得其最佳结构尺寸。采用有限元软件对其进行了仿真计算,验证了理论计算的正确性,并设计了压电双晶片的整体结构。 (3)搭建了压电双晶片的特性实验平台,测量了压电双晶片在200V阶跃信号下的位移响应,并得到了压电双晶片的准静态响应位移随电压的滞回曲线,分析了滞回曲线随不同电压范围的特点及验证其重复性。求得压电双晶片在200V电压下的谐响应频谱图,得到其一阶固有频率及共振频率下的谐响应位移。分析了实验值与理论值的误差来源。采用PID控制器和模糊PD控制器分别进行了压电双晶片的主动振动抑制实验,较好地抑制了振动。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 张希农,陈灵,李智明,张景绘;具有多点反馈的可控约束层阻尼[J];强度与环境;1998年04期
2 朱灯林;俞洁;;压电智能悬臂梁的主动振动控制[J];河海大学常州分校学报;2005年04期
3 蔡金标;陈勇;严蔚;;基于三维有限元分析的压电阻抗模型及其应用[J];浙江大学学报(工学版);2010年12期
4 林西强,任钧国;含压电片梁的静变形控制[J];应用力学学报;1998年04期
5 李克强,段飞,罗禹贡,张玉麟,黄尚廉,陈伟明;结构噪声主动控制原理及方法[J];声学技术;1998年04期
6 李书光,胡松青,张军;圆管状压电片低频接收电压灵敏度的一种简化分析法[J];青岛大学学报(自然科学版);2002年01期
7 林西强,任钧国;含压电片层合板的静变形控制[J];固体力学学报;1998年04期
8 林西强,任钧国;含压电片梁的振动控制[J];国防科技大学学报;1999年02期
9 林西强,任钧国;含压电片层合板的振动控制[J];宇航学报;2000年01期
10 林西强,任钧国;含压电片层合壳的有限元分析与控制仿真[J];计算力学学报;1998年03期
11 赵强;崔大付;王利;王海宁;刘长春;;无阀压电微泵的动态特性研究[J];压电与声光;2005年06期
12 丁大成,牛勇;压电陶瓷复合振子的电声效率与振子压电片位置关系的实验研究[J];声学学报(中文版);1983年06期
13 许建平;用锥状厚压电片换能器的测量[J];应用声学;1990年02期
14 古渊,陈伟民,雷跃明,杨泽林,蹇开林,殷学纲,黄尚廉;压电减振机敏柔性板上的布片位置优化研究[J];压电与声光;1999年01期
15 周星德,韩晓林,吴慧新,汪凤泉;基于形状的复合材料层合板振动主动控制研究[J];振动、测试与诊断;2003年02期
16 路凯;周铁英;鹿存跃;刘涛;蔡海荣;易晓星;;金属方柱压电片复合微型超声电机的研制[J];声学技术;2006年03期
17 杨峰;王忠民;王砚;赵迎祥;;压电层对含集中质量的Beck杆稳定性的影响[J];西安理工大学学报;2008年03期
18 孙超;赵德有;;基于声振耦合理论的压电智能板结构水下声辐射控制研究(英文)[J];船舶力学;2009年03期
19 汪承灏;夹心式压电换能器的参数对有效耦合系数的影响[J];声学学报(中文版);1981年03期
20 Н.-Б.П.Милюс;郭孝武;鲍塏;;压电换能器机械阻尼度的测量[J];国外计量;1989年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨亚东;王军;冯国旭;程小全;;压电悬臂梁的压电片位置及主动控制研究[A];经济发展方式转变与自主创新——第十二届中国科学技术协会年会(第二卷)[C];2010年
2 常道庆;刘碧龙;李晓东;田静;;智能吸声控制中压电片位置的选取[A];中国声学学会2007年青年学术会议论文集(上)[C];2007年
3 傅波;李婷;T.HEMSEL;;一种通用的夹心式压电超声换能器预紧力测试法[A];第三届全国压电和声波理论及器件技术研讨会论文集[C];2008年
4 周铁英;路凯;鹿存跃;刘涛;张筠;陈宇;;金属方柱压电片复合微型超声波电动机的研制[A];第十届中国小电机技术研讨会论文集[C];2005年
5 路凯;周铁英;鹿存跃;刘涛;张筠;陈宇;;金属方柱压电片复合微型超声电机的研制[A];中国声学学会功率超声分会2005年学术会议论文集[C];2005年
6 ;Applications of Chemical Acceleration Algorithm in Gaseous Detonation Modelling[A];The 4~(th) Across-strait Workshop on Shock Wave/Vortex Interaction Abstract Book[C];2008年
7 匡友弟;李国清;陈传尧;;受异相压电激励的环类智能结构的动态分析[A];中国力学学会学术大会'2005论文摘要集(下)[C];2005年
8 匡友弟;王卓;李国清;陈传尧;;节式压电梁的电阻抗模拟和实验研究[A];第二届全国压电和声波理论及器件技术研讨会摘要集[C];2006年
9 张立;郭定文;王秋蓉;;压电降噪的多物理场建模分析方法[A];运输噪声的预测与控制——2009全国环境声学学术会议论文集[C];2009年
10 吴金平;乔文孝;车小花;李文博;;压电弯曲振子的时域响应初步分析[A];泛在信息社会中的声学——中国声学学会2010年全国会员代表大会暨学术会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 蒋树农;压电俘能器和变压器的结构优化设计[D];中南大学;2010年
2 王海仁;压电复合结构的非线性多场耦合作用分析及压电俘能器实验研究[D];华中科技大学;2013年
3 潘成亮;螺旋电极式压电驱动器及其应用研究[D];中国科学技术大学;2010年
4 刘强;三维振动主动隔离智能结构中的若干关键技术研究[D];南京航空航天大学;2009年
5 杨增涛;新型压电器件的力电耦合分析与结构设计[D];中南大学;2009年
6 闫世伟;胎压报警器用压电供电系统设计与实验研究[D];吉林大学;2010年
7 袁江波;圆盘式压电发电装置发电性能及其关键技术研究[D];哈尔滨工业大学;2011年
8 严蔚;EMI结构健康监测技术与定量化分析[D];浙江大学;2007年
9 丁根芳;层合压电智能结构的数值模拟和振动控制研究[D];合肥工业大学;2008年
10 韩嵘;水泥基压电智能器件特性分析[D];北京交通大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨静;压电片与结构的粘结特性分析及应用研究[D];浙江大学;2013年
2 许来涛;频率可调压电俘能器的研究[D];杭州电子科技大学;2013年
3 范兆凯;流体耦合压电俘能器的研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
4 朱波;基于压电材料的环境振动能量采集[D];南京航空航天大学;2013年
5 宁玉怀;压电发电的能量转换及存储技术研究[D];中南大学;2010年
6 安占营;基于压电埋入式模块的混凝土声检测研究[D];重庆大学;2010年
7 翟太珍;飞机加筋壁板结构压电主/被动控制系统的研究[D];南京航空航天大学;2010年
8 张海滨;基于压电智能骨料的钢筋混凝土结构地震应力监测方法[D];大连理工大学;2012年
9 关世伟;梁式结构压电—电磁复合俘能技术研究[D];哈尔滨工业大学;2013年
10 芦志强;螺旋叉指电极的压电圆盘扭转致动器及其应用研究[D];中国科学技术大学;2010年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 浙江 张培君;压电式电子门铃[N];电子报;2007年
2 台湾省台北市 何堃山;用压电式蜂鸣器产生 直流电压的实验[N];电子报;2004年
3 河南 朱三航;短路断线振动报警器[N];电子报;2008年
4 成都 立本;一款门窗报警器的电路剖析[N];电子报;2005年
5 成都 青化;设计制作冲击报警器[N];电子报;2004年
6 安徽 芦涛;声控开关原理与检修[N];电子报;2004年
7 安徽 芦涛;浅谈继电器[N];电子报;2004年
8 成都 陈迪 上海 铁善馨;红外线遥控检测器[N];电子报;2004年
9 福建 吴鹏;UT55数字表蜂鸣器不响的巧处理[N];电子报;2007年
10 成都 新力;多用途超声波微型雾化器[N];电子报;2002年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978