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具损伤压电智能层合板的非线性主动控制和损伤监测
  • ISSN号:1000-0887
  • 期刊名称:《应用数学和力学》
  • 时间:0
  • 分类:TP13[自动化与计算机技术—控制科学与工程;自动化与计算机技术—控制理论与控制工程] O346.5[理学—固体力学;理学—力学]
  • 作者机构:[1]湖南大学力学与航空航天学院,长沙 410082
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(10572049)
中文摘要:

基于Hanilton原理、高阶剪切变形板理论、von Kármán型几何非线性应变.位移关系以及应变能等效原理,考虑压电层的质量和刚度及复合材料层内的损伤效应,建立了具损伤压电智能层合板的非线性运动方程。采用耦合正、逆压电效应的负速度反馈控制原理,形成闭环控制回路,实现了对压电智能层合板的主动控制和损伤监测。数值计算中,以四边简支面内不可动的层合矩形板为例,讨论了压电层位置对振动控制的影响,以及损伤程度和损伤位置对传感层输出电压的影响,提出一种损伤监测的方法。

英文摘要:

Based on Hamilton's principle, the higher-order shear deformation plate theory, von Kármán type geometrically nonlinear strain-displacement relations and the strain energy equivalence theory, considering the mass and stiffness of the piezoelectric layers and the damage effect of the composite layers, the nonlinear dynamic equations of the piezoelectric smart laminated plates with damage are derived. A negative velocity feedback control algorithm coupling the direct and converse piezoelectric effects was used to realize the active control and damage detection of the piezoelectric smart laminated plates through a closed control loop. Numerical examples for simply supported rectangular laminated plates with immovable edges were presented. And the influences of locations of the piezoelectric layers on the vibration control were investigated. Also, the effects of the degree and location of the damage on the sensor output voltage were discussed. And a way of damage detection is introduced.

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期刊信息
  • 《应用数学和力学》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:重庆交通大学
  • 主办单位:重庆交通大学
  • 主编:钟万勰
  • 地址:重庆南岸区重庆交通大学90信箱
  • 邮编:400074
  • 邮箱:applmathmech@cqjtu.edu.cn
  • 电话:023-62652450
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0887
  • 国内统一刊号:ISSN:50-1060/O3
  • 邮发代号:78-21
  • 获奖情况:
  • 国际工程索引(EI)收录期刊,我国力学类核心期刊,中国期刊方阵“双效”期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国数学评论(网络版),日本日本科学技术振兴机构数据库,美国应用力学评论,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:8965