Демпфирование механических колебаний зашунтированными пьезоэлектрическими структурными элементами
УДК
539.3Аннотация
Наличие в конструкции элементов, обладающих пьезоэлектрическими свойствами, предоставляет дополнительные возможности для управления динамическими характеристиками конструкций. Для практической реализации этого варианта предлагается прикреплять пьезоэлементы к поверхности конструкции и осуществлять управление ее динамическими характеристиками путем настройки внешних электрических шунтирующих RLC-цепей. Определение динамических характеристик системы формулируется как вариационная задача на собственные значения. В найденных при этом комплексных частотах действительная часть представляет собой собственно частоту колебаний, а мнимая показатель демпфирования. Для демонстрации эффекта демпфирования представлена серия лабораторных экспериментов по пассивному демпфированию продольных колебаний наполовину электродированного по длине пьезокерамического стержня с помощью внешней электрической цепи.
Ключевые слова:
электроупругость, спектральные задачи, внешние электрические цепи, численные методы, пьезоэлектрический эффект, экспериментИнформация о финансировании
Работа выполнена при поддержке гранта Президента РФ (НШ-7529.2010.1) и Программы Президиума РАН (09-П-1-1010).
Библиографические ссылки
- Matveyenko V.P., Kligman E.P. Natural Vibration Problem of Viscoelastic Solids as Applied to Optimization of Dissipative Properties of Constructions // Journal of Vibration and Control. 1997. Vol. 3. P. 87-102.
- Болотин В.В., Новичков Ю.Н. Механика многослойных конструкций. Машиностроение. М.: Наука, 1980. 376 с.
- Кравчук А.С., Майборода В.П., Уржумцев Ю.С. Механика полимерных и композиционных материалов. М.: Наука, 1985. 304 с.
- Васидзу К. Вариационные методы в теории упругости и пластичности. М.: Мир, 1987. 542 с.
- Lee H.-J., Saravanos D. Layerwise finite elements for smart piezoceramic composite plates in thermal environments // NASA TM-106990 AIAA-96-1277. 1996. 48 p.
- Forward R.L. Electronic damping of vibrations in optical structures // Journal of Applied Optics. 1979. Vol. 18. No 5. P. 690-697.
- Hagood N.W, Von Flotow A. Damping of structural vibrations with piezoelectric materials and passive electrical networks // Journal of Sound and Vibration. 1991. Vol. 146. No 2. P. 243-268.
- Reza Moheimani S.O., Fleming Andrew J. Piezoelectric transducers for vibration control and damping. Springer, 2006. 272 p.
- Lesieutre G.A. Vibration damping and control using shunted piezoelectric materials // The Shock and Vibration Digest. 1998. May. P. 30-33.
- Партон В.З., Кудрявцев Б.А. Электромагнитоупругость пьезоэлектрических и электропроводных тел. М.: Наука, 1988. 471 с.
- Нашиф А., Джоунс Д., Хендерсон Дж. Демпфирование колебаний. М.: Мир, 1988. 448 с.
- Карнаухов В.Г., Киричок И.Ф. Электротермовязкоупругость. Киев.: Наук. думка, 1988. 319 с.
Скачивания
Загрузки
Даты
Поступление
После доработки
Публикация
Как цитировать
Лицензия
Copyright (c) 2011 Матвеенко В.П., Клигман Е.П., Юрлов М.А., Юрлова Н.А.
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution» («Атрибуция») 4.0 Всемирная.
