学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

空间网壳结构作动杆元动力稳定性的理论与试验研究

作　者: 刘玲
导　师: 朱军强
学　校: 西安建筑科技大学
专　业: 防灾减灾工程及防护工程
关键词: 空间大跨结构压电材料压电主动杆件动力稳定性动力失稳区域
分类号: TU399
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 39次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

大跨空间网壳结构因其具有造型美观、布置灵活,能够满足大空间的要求,现已被大量应用于社会生活和工业生产中去。网壳的杆件长细比一般比较大,在动力荷载作用下很容易产生振动,属于缺陷敏感性结构,并且引起动力失稳事故发生。因此,研究大跨空间网壳结构的动力稳定性问题具有重要的理论意义和使用价值。目前,改善杆系钢结构的动力稳定性能方式主要是增大杆件的截面面积,以控制杆件的长细比,但是这样做不仅不经济,而且结构一经设计则无法改变其动力特性,属于一种被动设计。为此,本文运用压电智能材料,设计制作了一种可以将拉力转化为压力的压电主动杆件,通过杆件本身受力的主动控制来调节结构的动力稳定性能。本文首先通过对基于压电材料性能而制作成的压电堆进行理论分析及软件模拟,找出影响压电堆性能的影响参数,然后通过调节此参数,将压电堆的力学性能发挥到最好。接着,本文又将此压电堆应用于压电主元杆件中,形成了一种集传感器与驱动器为一体的新型杆件。通过实验,验证了压电主元杆件电压——力之间的关系基本上与理论相符,为线性关系。能够满足工程上对于网壳结构动力稳定性能控制的需求。其次,以本文提出的压电主元杆件为计算模型,研究了压电主元杆件在简谐荷载作用下时,分别考虑机电耦合和不考虑机电耦合时压电主元杆件的动力稳定性问题。并且在简谐荷载作用下时考虑了阻尼、纵向共振及压电驱动力对于动力失稳区域的影响。从而得出压电主元杆件对于结构稳定控制起到的改善作用。最后,本文从理想杆件在冲击荷载作用下的屈曲理论出发,分别讨论了在冲击荷载作用下,压电主元杆件在考虑机电耦合和不考虑机电耦合时的屈曲问题,给出了压电杆的屈曲控制方程。近年来,随着科技进步,材料、结构、信息、计算机科学等各方面技术的迅速发展,将智能材料运用于结构中的研究也逐步取得了突破性进展。而作为智能材料中性能比较优异的压电材料,将其引入到大跨空间结构中去控制结构的稳定性也取得了一定的进步,并且它的实际意义也愈来愈清晰。

空间网壳结构作动杆元动力稳定性的理论与试验研究

内容摘要

全文目录

相似论文