研究电磁约束阻尼层的设计、制备方法、电、磁、控制力耦合分析方法,具有电磁约束阻尼层的结构动力学建模方法及振动响应控制策略,电磁约束阻尼层结构的振动响应控制试验技术,电磁约束阻尼层在长Ⅲ甲火箭仪器舱上的应用研究。项目的完成,将建立电磁约束阻尼层振动控制理论和技术,并促进电磁固体力学的发展,为工程结构振动控制提供新的技术。
电磁约束阻尼层能够在被控结构的振动方向施加电磁控制力,产生压缩阻尼,可实现模态控制和响应控制,因而是一种极具发展前景、新颖的振动杂交控制技术。本项目主要研究成果包括提出了一种电磁场控制力的理论模型及分析计算方法;完成了电磁约束阻尼层梁、板和壳结构的机-电-磁耦合动力学建模与特性分析;设计和制备了多个电磁约束阻尼层结构;完善了电磁约束阻尼层的性能测试技术和方法;完成了电磁约束阻尼层梁、板结构的主被动杂交控制实验,获得了满意的控制效果;采用自适应LMS控制,得到了较好的随机振动控制结果;提出和研制了一种新型的粘弹性电磁式主被动动力吸振器,进行了性能分析与设计,建立了应用于梁、板结构的动力学控制微分方程,探讨了采用多个动力吸振器的优化配置问题,应用于梁结构的振动控制实验效果较好。通过项目研究,初步建立起了电磁约束阻尼层的振动控制理论,发展完善了相关的实验测试技术,为其进一步应用奠定了理论与技术基础。在项目支持下,研究了采用层叠压电作动器的壳结构以及蜂窝夹层结构的振动主动控制、可控约束阻尼层结构的杂交振动控制等问题,获得了满意的控制结果,为工程结构的振动控制提供了一种新的作动器件和作动方式。