PVDF压电薄膜结构监测传感器应用研究

压电材料是目前在智能材料系统研究中应用最为广泛的传感材料之一。由于PVDF压电薄膜具有制作成本低、机械性能好、灵敏度高等优点而受到了广泛关注。以PVDF压电薄膜作为结构监测的传感元件,对PVDF的应变传感原理进行了研究,并建立了基于信号采集与处理的PVDF应变监测系统,最后对PVDF监测构件裂纹进行了实验。实现了压电薄膜的应变与裂纹监测,为实际工程应用奠定了基础。     

智能压电板的振动控制

首先采用四节点板元和虚功原理，推导出智能板结构的运动方程，然后采用基于二次线性控制(LQR)的独立模态空间控制法来进行板结构的主动控制。文中方法的有效性，通过数值仿真来验证。从控制仿真结果可以看出，文中的方法能有效地控制板结构的振动。     

智能悬臂梁的振动控制

从压电材料的驱动原理出发，将压电驱动器对梁的作用，在压电片两端点处的梁截面中点，等效为一对平衡力和一对平衡车偶，然后采用频响应函数进行驱动器位置优化，并采用模态空间方法对智能悬臂梁的振动进行了主动控制，并用实验验证了该智能悬壁梁振动控制理论的有效性。     

车内用压电新材料减小噪声

为减小车内噪声,日本铁道综研所新研发车内用压电材料减小车内噪声。所谓“压电材料”就是加上机械力会产生电能（压电效应）,反之,加上电能也会产生机械力（逆压电效应）。     

混凝土搅拌棒振子的动力特性分析

以混凝土搅拌棒为研究对象,建立了一个理想的力学模型－受集中质量作用下的自由－自由梁,导出其运动微分方程,并利用微分方程的解、边界条件及集中质量处的连续条件得到了矩阵形式的频率方程。最后探讨了振子在搅拌棒上不同位置发生共振时,振子的偏心距、搅拌棒的尺寸和激振频率之间的关系。     

Dynamic anti-plane characteristic on an infinite piezoelectric medium with a movable rigid cylindrical inclusion

1 INTRODUCTIONDue to their intrinsic electro-mechanical couplingbehavior, piezoelectric materials have recently beenwidely used as actuators and sensors in smart materialsand structures technology. When subjected to mechani-cal and electrical loads in service, these piezoelectricmaterials can fail prematurely due to their electro-me-chanical coupling behavior. The studies about the fail-ure caused by stress concentration in piezoelectric ma-terials have attracted significant attentions. P…     

基于PVDF压电薄膜的入水冲击压力测试技术

本文针对入水冲击压力测试问题展开研究,自行设计了基于PVDF压电薄膜的传感器和用于标定该传感器的立式Hopkinson压杆标定系统,对PVDF压电薄膜传感器进行标定。在此基础上进行入水冲击压力测试试验,测得了不同入水速度下的入水冲击压力,并结合数值计算的结果对试验数据进行了对比验证,基本验证了基于PVDF压电薄膜的入水冲击压力测试技术的可行性。本文研究成果可以为射弹入水冲击压力的预报及测试提供一种技术手段,为结构设计提供一定基础。     

腐蚀条件下的海底悬跨管道振动分析

为有效预测腐蚀条件下海底悬跨管道的涡激振动响应,基于Euler-Bernoulli梁理论和改进范德波尔尾流振子方程,引入裂纹梁的等效抗弯刚度,建立考虑腐蚀作用的海底悬跨管道涡激振动模型。运用该模型对海底悬跨管道进行振动分析,并将计算所得结果与通过有限元建立的腐蚀管道模型所得结果相对比,验证该模型的准确性。通过分析不同腐蚀深度下海底悬跨管道的涡激振动特性发现：考虑腐蚀作用的管道在固有频率、位移响应和应力响应等方面与完整管道差异较大,且随着腐蚀深度的增加,变化率逐渐增大;考虑腐蚀作用的管道在发生涡激振动时的不稳定性比未考虑腐蚀作用的悬跨管道更强。     

基于Hamilton理论的压电材料智能叠层板的固有频率分析

根据压电材料修正后的Hellinger-Reissner(H-R)变分原理,推导了各向异性压电材料Hamiltonian等参元的一般形式,应用该等参元分析了具有机电耦合效应的正交异性叠层板的自由振动问题.首先将叠层板的压电层和主体层看作独立的三维体,应用Hamiltonian等参元离散各层,分别建立了各层的方程;考虑到主体层和压电层连接界面上广义应力和广义位移的连续性,联立两者的方程得到整体结构的控制方程.以四边固支的矩形叠层板为例进行了的数值分析,并与有关文献的结果进行了比较.     

电子机柜电磁辐射源的简化建模

根据电基本振子辐射原理,结合电磁兼容标准检测数据,运用FEKO软件建立了三维对称振子模型代替电子机柜的电磁辐射源,通过计算并与理论情况比较验证了该模型的合理性。可以利用该模型预测舱室内部场强分布,能为各种重要舱室内设备的EMC优化布置设计提供指导。