变刚度复合材料层合板的热后屈曲和颤振的主动控制

作     者：陶基笑 易圣辉 邓亚洁 何小桥 TAO Ji-xiao;YI Sheng-hui;DENG Ya-jie;HE Xiao-qiao

作者机构：Department of Mechanics and Aerospace EngineeringSouthern University of Science and TechnologyShenzhen 518055China Centre for Advanced Structural MaterialsCity University of Hong Kong Shenzhen Research InstituteShenzhen 518057China School of Aerospace Engineering and Applied MechanicsTongji UniversityShanghai 200092China Department of Architecture and Civil EngineeringCity University of Hong KongTat Chee AvenueKowloonHong KongChina 

基　　金：Project(JCYJ20190808175801656)supported by the Science and Technology Innovation Commission of Shenzhen,China Project(2021M691427)supported by Postdoctoral Science Foundation of China Project(9680086)supported by the City University of Hong Kong,China 

出 版 物：《Journal of Central South University》 (中南大学学报（英文版）)

年 卷 期：2021年第28卷第12期

页      码：3757-3777页

摘      要：变刚度复合材料层合板可以通过改变纤维角度和铺层顺序来设计其材料性能,因此在航空航天领域具有广阔的应用前景。本文基于控制理论中的LQR算法、在经典的层合板理论中考虑几何非线性并结合一阶活塞理论建立了用于分析变刚度板的热后屈曲和气弹性颤振的有限元模型。通过参数分析,预测了变刚度复合材料板的屈曲温度和临界气动压力。通过比较反馈控制增益(NFCG)的值,确定了控制变刚度板后屈曲变形和气弹性颤振的压电控制器的最优位置和形状。数值模拟结果表明:温度场对变刚度复合材料板的气动弹性设计有重要的影响;纤维路径的变化对压电控制器的最优位置和形状有显著影响;通过压电片的优化设计,板的颤振和热后屈曲变形可以得到有效的抑制。

主 题 词：主动控制 有限元法 LQR算法 颤振 热后屈曲 变刚度复合材料板 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 0811[工学-水利类] 

核心收录：

D　O　I：10.1007/s11771-021-4854-z

馆 藏 号：203107193...