随机压电智能梁结构的模糊可靠性分析

论文摘要

随机压电智能梁结构的振动在结构设计与控制中有重要的意义,因而它成为当今国内外结构设计与控制领域中的研究热点。现有的文献多是从控制角度入手,更加注重结构振动控制后的结果,而忽略了外激励的随机性,在振动可靠性方面的问题得到越来越多行业重视的基础上,本文从振动学角度出发,把结构的固有频率、激振频率、外载荷、控制力和振动响应按照实际处理为随机变量,而且考虑了有关设计参数的随机性和模糊性,同时应用虚拟激励法对随机压电智能梁结构进行了随机振动分析;把可靠性理论和模糊数学有机结合起来,在常规可靠性分析的基础上从防共振和振幅过载两方面对压电智能梁进行了模糊可靠性分析;综合考虑振幅和频率的双重影响,通过Matlab仿真分析,验证了对压电智能梁的模糊可靠性分析的可行性、正确性。表明上述分析对压电智能梁进行模糊可靠性分析有重要的意义,可以为压电智能梁的进一步准确振动控制提供一定的基础。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 振动模糊可靠性研究目的、意义及其发展现状
• 1.2.1 振动模糊可靠性研究的目的和意义
• 1.2.2 振动模糊可靠性发展现状
• 1.3 智能结构的提出与发展
• 1.4 智能结构的压电材料
• 1.5 本文的选题与主要工作
• 第二章 压电智能梁结构动力有限元方程
• 2.1 智能梁结构有限元模型
• 2.2 单元分析
• 2.2.1 单元应变场
• 2.2.2 压电层分析
• 2.2.3 有限元方程的建立
• 2.3 整体结构的运动微分方程
• 2.4 压电智能梁结构动力学方程的求解方法
• 第三章 基于概率的随机智能梁结构动力特性分析
• 3.1 随机智能梁结构的质量矩阵
• 3.2 随机智能梁结构的刚度矩阵
• 3.3 随机智能梁结构动力特性的数字特征
• 第四章 基于概率的随机智能梁结构动力响应分析
• 4.1 模态迭加法
• 4.2 结构动力响应数字特征的推导
• 4.3 随机压电智能梁结构的平稳激励响应分析
• 第五章 随机压电智能梁的模糊可靠性分析
• 5.1 模糊数学基础
• 5.1.1 模糊数学概念及模糊运算
• 5.1.2 隶属函数的确定
• 5.2 压电智能结构振动模糊可靠性分析
• 5.2.1 结构振动参数的概率密度函数分布类型
• 5.2.2 单频激振压电智能结构防共振模糊可靠度分析
• 5.3 结构振幅过载失效的模糊可靠性分析
• 5.3.1 结构振幅过载失效的常规可靠性分析
• 5.3.2 结构振幅过载失效的模糊可靠性分析
• 5.4 综合考虑共振与振幅过载模糊可靠性分析
• 5.4.1 单自由度简单结构综合模糊可靠性分析
• 5.4.2 多自由度结构综合模糊可靠性分析
• 5.5 算例分析
• 第六章 总结与展望
• 致谢
• 参考文献
• 研究成果