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
Поступила в редакцию
Принята к публикации
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.
