李洋[1]2013年在《柔性航天器在轨振动主动控制研究》文中指出采取多种展开形式的大型航天器往往具有较强的柔性，对其在空间工作时产生的振动需要进行抑制以满足航天器任务的需求。本文针对柔性航天器进行了动力学建模、模型修正、非线性姿态与振动控制、鲁棒振动控制及振动控制实现策略等方面的研究，旨在为柔性航天器振动控制的实际工程应用提供理论依据和技术支持。主要研究内容如下：1.根据混合坐标法和拉格朗日方程推导了柔性航天器的动力学模型，并提出一种附加质量法分析薄板在空气场中的非线性振动问题。针对航天器柔性结构在地面实验中的非线性振动问题，引入Green-Lagrange应变修正非线性薄板的一阶剪切变形，采用虚功原理建立薄板有限元模型，再通过速度势函数和格林函数计算空气场加载在薄壳上的压力获得附加质量，利用附加质量对原结构进行修正。将所获得的柔性结构地面非线性动力学分析结果用于修正柔性航天器模型，从而获得相对精确的在轨工作时的动力学模型。2.基于压电智能材料和模态控制方法构造了叁轴稳定柔性航天器的姿态控制和振动控制系统。利用频带隔离思想，设计了柔性结构的正位置反馈（PositivePosition Feedback，PPF）振动主动控制器。建立了压电智能板的有限元模型，并导出压电作动器的模态控制力以及结构的模态位移。考虑到姿态确定系统、姿态控制执行器及PPF控制器，建立了叁轴稳定柔性航天器姿态控制与振动控制的全数字仿真模型，通过算例验证了模型以及控制方法的有效性。3.设计了抗干扰能力较强的基于状态相关Ricatti方程（State-DependentRiccati Equation，SDRE）的姿态控制器，并利用自适应方法增强了一阶PPF控制器的鲁棒性。根据航天器姿态角与姿态角速度两类变量变化速度的不同，将姿态动力学、运动学分解为内、外两个控制回路，再将非线性动力学伪线性化，每个回路设计相应的积分型SDRE控制器。同时，研究了一阶PPF控制器特性，利用自适应思想设计了柔性结构的自适应PPF振动控制器，增强了控制系统的鲁棒性，并且较好地解决了控制器性能和精度之间的矛盾。通过算例验证了所提出的姿态与振动控制器的有效性。4.基于线性矩阵不等式（Linear Matrix Inequality，LMI）提出了一种非线性系统的鲁棒控制方法，并利用所得方法和结论设计了鲁棒二阶PPF控制器。针对基于模糊T-S模型的输入受限非线性系统，导出控制性能指标的上界，再通过李雅普诺夫方程给出优化的充分条件，证明闭环系统的稳定性。将稳定性约束和控制输入约束变换成易求解的LMIs形式。利用这一结论，将LMI方法引入到PPF控制器设计中。在带有PPF控制器的闭环系统中，考虑到柔性结构动力学中不确定项和作动器能力的限制，将问题转化为具有LMI约束的特征值问题进行求解，从而得到优化后的PPF控制律，增强了振动控制的鲁棒性。通过算例验证了所设计的鲁棒PPF控制器的有效性。5.面向工程应用，设计了基于多重主动调谐质量阻尼器（Multiple ActiveTuned Mass Dampers，MATMD）的柔性结构振动主动控制实现策略，以增强控制系统的可靠性。针对某柔性航天器结构，设计了以板簧和惯性质量块组成的多重调谐质量阻尼器（Multiple Tuned Mass Dampers，MTMD）。利用位移放大系数优化选择了惯性元件、弹性元件和阻尼元件参数。将压电作动器引入板簧的主动控制中，结合PPF控制方法，推导出基于压电作动器的模态控制方程。通过实例对比，证明了所设计的MATMD振动控制策略的优越性和可靠性。
周星德[2]2001年在《柔性框架结构智能振动主动控制方法的研究》文中研究表明工程结构的振动控制是近代结构工程的前沿领域,是结构抗振的重要手段;而框架结构是建筑结构最基本的简化形式,对其进行振动控制研究具有重要理论意义和实用价值。本文以工程结构为研究背景,以框架结构为研究对象进行智能主动控制的研究,研究的侧重点在于智能主动控制方法的研究。主动控制技术是目前研究的热点之一。对于框架结构主动控制来讲,由于存在弯曲、扭转变形并且不能实现完备测量,故而对其研究具有较大的难度,这是一个很有吸引力的课题。本文着重研究框架结构智能主动控制方法同时还对与其有关的一些问题进行了研究。研究工作包括主动构件系统的设计、控制建模、控制律设计、作动器/传感器的优化配置及综合设计、实时计算机振动控制仿真试验等。主要内容为:1. 针对框架结构振动主动控制的模型具有阶数高的特点,在能量法的基础上,本文提出多步能量法来确定系统的主自由度,通过分步降阶来达到减少原系统的能量与降阶系统能量的差异,从而决定系统主自由度的选择。2. 针对框架结构振动主动控制模型误差较大的特点,通常采用试验模态数据来修正计算模型。而本文提出了一种新的修正方法-拉直算法,该方法不仅能够保证修正后系统模型的矩阵仍然保持带状稀松的特点,而且由于只对在系统矩阵的带状部分进行优化,其计算的复杂程度也简化了许多。该算法十分稳定,且随着迭代次数的加大,精度会愈来愈高并趋于稳定。3. 框架结构主动控制系统传感器/作动器优化配置是组合优化问题,该问题求解的计算量较大;同时还存在二个限制条件:其一是只有部分位置允许布置传感器/作动器;其二是所布置的传感器/作动器数目为规定数目。本文在模态可控度和最小费用函数的基础上,采用改进的遗传算法使该优化问题得到了解决,同时计算量也大为减少。4. 针对框架结构主动控制具有模型不精确及存在测量误差和外部扰动等特点,本文引入改进的广义预测控制策略;同时还开发了基于模态可控度的独立模态广义预测控制方法。
李双蓓[3]2012年在《压电智能结构分析的新方法研究及其应用》文中进行了进一步梳理由于智能结构具有自诊断、自适应、自修复等卓越功能,随着研究的不断深入和理论的成熟,现已从航空和军界应用,逐渐被拓展到土木工程、船舶、汽车等行业中,并且在航空、航天、潜艇、高速列车、汽车、桥梁、水坝、建筑等结构的健康监测、损伤自愈合及振动、噪声和形状控制等方面展现出良好的应用前景。近年来智能材料结构的研究应用已经引起世界各主要发达国家的极大重视,被列为优先发展领域和优先培育的21世纪高新技术产业之一。压电材料具有频响范围宽、响应速度快、密实度大、精确度高、良好的线性行为等优点,既可制成传感器又可制成驱动器,通过正逆压电效应来实现智能控制。许多学者对压电材料智能结构开展了大量的基础和应用研究,并已取得了丰富的研究成果。目前,对压电智能结构的研究内容主要包括：耦合理论；形状控制；振动控制；噪声控制；优化分析；故障诊断和监测；分析方法研究及试验研究等。本文基于广西大学秦荣教授创立的样条无网格方法和QR方法分别对压电智能复合材料层合板、压电框架结构建立新的分析模型,对压电智能结构静变形控制、形状最优控制、压电材料参数识别、振动主动控制展开研究。研究的主要工作和创新点如下：1.基于高阶剪切变形理论和-Iamilton变分原理,采用样条无网格方法,建立了压电智能复合板静变形分析的新模型,推导了样条无网格法刚度矩阵；基于样条无网格离散模型对压电驱动器驱动电压的灵敏度和对驱动器铺设位置的灵敏度,建立了压电智能板形状最优控制模型。通过设计不同的压电驱动器对各种边界条件、不同基体材料的压电层合板进行静变形控制和形状最优控制的算例分析,结果表明本文建立的新模型正确,能够有效的控制结构变形。样条无网格法具有精度高、输入简单、运行效率高、处理边界条件简便等优点。2.对压电智能层合板的变形控制进行了解析法研究,提出了符合压电材料正逆压电效应特性的压电层表面的电学边界条件。针对考虑一阶剪切影响的四边简支压电层合板,根据电学平衡方程及电学边界条件推导得到了压电层沿厚度方向电势分布为双曲函数的变化规律。算例讨论了压电层合板在机械荷载和电荷载作用下的变形、电势分布,并对结构变形进行了开环和闭环控制,结果表明推导的解析解与样条无网格解能够互相印证,吻合很好。由于单片压电驱动器控制力不足,为了提高驱动效率,对书本式压电驱动器驱动力的解析解进行了公式推导,建立了压电片层数n与压电驱动器的驱动力Mxp非线性的量化关系。算例分析表明,书本式压电驱动器的控制效果较好,能够应用于压电层合板及钢框架结构的变形控制中。3.建立了压电材料参数识别分析的新模型。将材料参数识别的问题转化为极小化目标函数的问题,目标函数定义为测量位移与样条无网格法计算的相应位移之差的平方和；推导了基于样条无网格法求解位移值相对于材料各参数导数的灵敏度计算公式,采用基于信赖域技巧的Levenberg-Marquardt方法极小化目标函数；在参数识别过程中,以样条无网格方法计算的理论位移为真值,以给定方差下的随机正态分布数据模拟带误差的测量位移。研究了压电复合材料板分别在机械荷载及电荷载作用下,基体材料和压电材料的参数识别问题,算例表明本文提出的材料参数识别方法具有较高的精度和较好的稳定性,是行之有效的。4.基于高阶剪切变形理论,推导了一种新的可以考虑剪切影响、压电效应、初始几何缺陷及P-△效应的压电智能梁柱单元。当不考虑剪切影响和压电效应时,新单元的刚度矩阵可以退化为线弹性情况下的单刚形式；通过引入初始几何缺陷影响系数的方法,可将初始几何缺陷与P-△效应联合分析,建立了相应的单元几何刚度矩阵。算例结果表明新单元模型正确,为压电智能框架结构建模奠定了理论研究基础。5.基于新的压电智能梁柱单元刚度矩阵,采用样条QR方法建立了压电智能框架结构的动力分析新模型；利用模态控制理论,运用LQR最优控制方法,建立了压电智能框架结构振动主动控制计算模型；将压电堆式驱动器布置在框架结构柱上,对压电钢框架结构进行了振动主动控制仿真分析,讨论了结构的P-△效应和初始几何缺陷对结构自振频率及控制力的影响。算例结果表明,本文建立的分析模型能够有效的抑制结构的振动；考虑P-△效应和初始几何缺陷后,结构的自振频率减小,控制电压明显增加,说明这两个因素对结构振动主动控制的影响是不可忽略的,分析初始几何缺陷和P-△效应对结构振动控制的影响很有意义。本文进行了大量的数值模拟计算,将基于新方法的分析结果与解析解和有限元解进行了比对,结果表明建立的新模型是正确和有效的,具有输入简单、计算精度高、稳定性好、物理概念清晰、处理边界条件方便、计算量少,运行速度快等优点。本文采用新方法对压电智能复合材料层合板及钢框架结构开展形状控制、振动控制、优化分析以及参数识别的理论研究和仿真分析,具有重要的理论和现实意义,提出的分析方法及得到的结论具有参考价值。
张锋[4]2013年在《基于压电作动器的齿轮传动系统振动主动控制及算法研究》文中认为齿轮系统的振动不但会产生噪声和导致传动系统的不稳定，而且会加速传动系统的疲劳损害，使其失效进而产生严重后果。齿轮作为机械传动中的通用基础件，降低其振动噪声对于减少齿轮箱故障、改善工作环境具有重要工程意义。目前齿轮系统的振动噪声控制主要采取被动方式，包括齿轮修形优化、调整转子质量或刚度来改变其动力特性等。为了抑制齿轮啮合误差引起的周期振动噪声，本文结合压电智能材料的应用，将主动控制技术应用在齿轮传动啮合振动主动控制中，基于主动控制轴横向振动的思想，采用主动控制结构，使主动控制力以更直接的方式来控制齿轮啮合点由于传动误差激励而引起的振动，进而达到控制齿轮传动系统振动噪声的目的。论文主要工作如下：1)为了分析齿轮系统在啮合力的作用下产生的动态响应，首先建立齿轮系统的动力学模型，应用集中质量法建立了由一对渐开线直齿圆柱齿轮组成的传动系统叁自由度数学模型，在此模型基础上分析了激励频率和负载对齿轮传动系统动态响应的影响。利用压电堆作动器作为振动主动控制的执行器，提出了用于振动主动控制的齿轮箱主动结构方案。2)针对影响压电陶瓷作动器输出精度的滞回非线性问题，提出能够精确描述其滞回非线性特性的数学模型，分别采用Preisach模型和PI模型对压电作动器的滞回非线性进行建模，对压电堆的输出特性进行了仿真；在此基础上提出一种开环逆控制方法，应用PI逆模型作为控制器来补偿滞回非线性。仿真结果表明控制器的设计保证了系统的稳定，并有效抑制了压电作动器滞回非线性的影响。3)为了有效抑制齿轮传动系统由于啮合误差引起的周期振动，采用一种基于自适应滤波算法的振动主动控制方案。分别应用M文件型Level-2S函数和C-MEX S函数编写FxLMS自适应控制算法模块；通过算例验证了控制算法模块的正确性。在保证控制系统的稳定和快速收敛的前提下，深入讨论了用于周期性信号的振动主动控制FxLMS算法收敛条件，并对影响算法性能的内部因素进行了分析，同时分析了在次级通道辨识有误差和延迟的情况下算法的性能，为在实际应用中保证算法收敛并达到最佳控制效果提供重要理论依据。4)在ADAMS环境下建立了齿轮传动系统虚拟样机，将其作为被控对象子模块，添加到Simulink环境中建立的FxLMS控制系统中，建立起完整的齿轮传动振动主动控制联合仿真系统。联合仿真验证了所建模型以及控制算法的正确性。5)最后根据所提出的齿轮传动系统振动主动控制方法，构建了齿轮箱与压电堆作动器、传感器和控制器等必要的软、硬件构成的振动主动控制实验系统，进行了快速控制原型半实物实验：通过基于级联自适应陷波器技术提取齿轮啮合振动信号频率进而合成参考信号，利用归一化LMS自适应滤波器对包含压电堆作动器的次级通道进行离线辨识实验，得到次级通道的传递函数；最后将算法代码下载到dSPACE中作为控制器，与内置压电堆作动器的齿轮箱实验台组成快速控制原型进行实验验证。结果表明：由FxLMS算法控制的压电堆作动器对齿轮的啮合振动主动控制效果明显，在不同转速、不同负载情况下啮合振动有15dB-26dB的衰减。实验结果验证了本文提出的齿轮系统主动结构的正确性以及所建控制模块的有效性。
朱宁欣[5]2015年在《基于滑模控制的车身结构压电主动抑振技术研究》文中提出基于压电智能结构的振动主动控制技术与方法是综合性的前沿学科，涉及到材料学、现代控制理论、力学、有限元分析、实验分析等各个领域，对其进行深入研究具有非常重要的科研意义和工程价值。在汽车领域，车身结构的轻量化和振动噪声都是评价汽车结构的重要指标，但是这两项指标又互为矛盾，追求轻量化就可能降低汽车结构刚度从而产生振动噪声，破坏驾驶员的乘坐舒适性。压电材料最主要的特性是正逆压电效应，而且本身质量也比较小，可以用于控制结构的振动。这为车身结构振动控制提供了新思路。本文利用压电智能结构理论，基于滑模控制算法对矩形薄板进行振动仿真分析，并搭建实验平台，对矩形薄板和车身顶棚进行振动控制实验。本文首先研究智能结构的发展历程以及振动主动控制在各个领域的应用，并对各种控制算法进行了对比说明，阐明了本项研究的意义。另外对作为传感器和致动器的压电材料的特性进行了阐述。本文对滑模控制理论的研究，包括其发展状况、切换条件以及应用等，并深入研究了滑模控制器的设计方法及思想。第叁章主要利用D优化算法优化压电片可以粘贴的位置，并且根据优化的结果设置了四种不同的布置方案。利用D优化算法，根据Fisher信息矩阵，在模态分析的基础上导出矩形薄板各阶模态位移，并将各阶模态位移进行二阶差分、迭加，得到各阶模态应变之和最大的位置即为需要粘贴压电片的位置。另外推导出粘有压电片的四边固支矩形薄板的动力学方程和状态空间方程，为下一步仿真做准备。仿真分析部分，采用滑模控制算法对矩形薄板进行仿真分析。首先设计滑模控制器和状态观测器，然后在Matlab/Simulink中编写程序框图，分别针对压电片的不同布置情况施加正弦信号、阶跃信号和白噪声信号激励进行仿真分析。实验验证部分，分别搭建矩形薄板和白车身顶棚的实验平台，激励的施加方式分别为激振器激振和阶跃激振。实验控制过程中，用简单PID控制算法和滑模控制算法进行控制，进行对比分析。并且采用不同的传感器采集信号，如：加速度传感器、电涡流传感器和电阻应变片等。实验中采用NI公司生产的PCI-6229采集卡，结合LabVIEW软件进行数据采集、输出和处理，其中利用DAQmx进行数据采集和输出，采用生产者消费者循环进行数据处理，用滑模控制算法进行实验控制并对结果进行分析。最后对本文的研究总结，并对振动主动控制技术进行展望。本文研究结果表明，基于滑模控制的压电主动抑振技术能够对车身板件的振动起到抑振作用。
李宾, 李玉刚, 殷学纲, 黄尚廉[6]1999年在《压电智能杆梁结构点执行器的位置优选准则》文中认为基于模态空间控制理论与点压电执行器的Ｅｕｌｅｒ－Ｂｅｒｎｏｕｌｉ点力模型，推导出了柔性梁结构上的点压电执行器所产生的模态控制力与压电片位置处的模态应变成正比的结论。提出了应把点压电执行器置于各阶模态应变的最大值处的点压电执行器的位置优选准则。压电智能柔性梁与柔性框架的计算机仿真结果证明了以上准则的有效性。
朱秘[7]2016年在《面向横向震动控制的磁流变弹性体材料及器件研究》文中认为现代建筑对结构防风抗震的要求愈来愈高,作为传统地震防护技术的延拓,基础隔震发展成为21世纪最具代表的革新性结构抗震技术之一。地震波的破坏形式主要体现在使地面发生前后、左右抖动的横波上,横波的形式具有不确定性和时变性。而传统的隔震系统性能参数固定,不能根据外界激励和载荷变化做出调整,具有较大的局限性。为弥补传统隔震装置的缺陷,近些年来,国际研究者和工程人员提出将磁流变弹性体应用于抗震领域。通过调节外加磁场强度,磁流变弹性体的模量和损耗因子等力学性能可发生迅速可逆的连续变化,因此在结构减振降噪、缓冲抗震领域具有巨大的应用潜力。论文以磁流变弹性体的研制和性能表征为基础,研发一种新型的面向多层柔性结构应用的隔震支座,并基于磁流变弹性体隔震支座的动态力学特性进行结构半主动控制仿真研究。主要工作内容如下:(1)从基体、颗粒、辅助添加剂出发,针对不同的原材料和制备工艺研制出应用于抗震领域的高性能磁流变弹性体,并研究基体种类和制备磁场对磁流变弹性体动态力学性能的影响,从而进一步优化配比和制备方案。(2)探讨颗粒表面修饰对磁流变弹性体性能的影响,尝试采用经化学还原反应生成的铁纳米产物对羰基铁粉进行物理包覆,然后用修饰后的复合颗粒部分替代原有的羰基铁粉颗粒研制出两相磁流变弹性体,并深入探讨该材料的磁流变特性及阻尼特性。(3)从工作模式选择、器件材料选择、磁路分析等方面出发,优化磁路设计和装配工艺,实现新型的迭层磁流变弹性体隔震支座的零件制造及装配。(4)搭建磁流变弹性体隔震支座的测试平台,测试其动态力学响应特性,得到不同电流、位移幅值和激励频率下隔震支座的加速度传递率特性及力-位移特性。然后根据传递函数分析器件的移频特性,根据力-位移关系分析器件的刚度和阻尼特性。(5)针对实验搭建的多层柔性结构,从模型描述方法、半主动控制器设计、系统性能分析等多个方面对隔震系统进行研究。从结构位移和加速度响应的控制效果出发,分析对比在被动隔震、开关控制和LQR最优控制下多层柔性结构模型每层的地震波响应情况。
赵华[8]2007年在《社会审计系统柔性机理研究》文中研究说明随着社会经济、科学技术,尤其是信息技术的迅猛发展,社会审计系统无论是内部系统还是外部条件——审计环境都处于动态变化之中,环境的变化加剧和系统无序化程度的加强使社会审计系统面临着极大的不确定性,即风险增大。因此,社会审计系统柔性作为一种应对审计环境的变化和处理系统不确定性、驾驭审计风险、确保审计质量及提高审计决策效率的有效的、重要的方法,它既是社会审计主体在其行为活动中的一种客观存在的内在特性,也是注册会计师行业适应审计环境、管理审计风险的一种现实工具;系统、深入地探究社会审计系统柔性的客观规律,具有十分重要的理论参考价值和现实意义。本文沿着社会审计系统柔性的基本概念——柔性生成机理——柔性动力——柔性的辨识、测度与评价——柔性水平的抉择——柔性的改善策略——柔性的实证检验这一逻辑主线,综合运用系统柔性、现代审计、系统论和权变管理等理论与方法,对社会审计系统柔性机理进行了系统研究。通过分析研究,构建了社会审计系统柔性生成过程图,并深入研究了社会审计系统柔性动力、有效识别、测度和评价、最佳水平抉择等问题,揭示了社会审计系统柔性的特征和基本规律,并探究了改善社会审计柔性的策略及对其有效性进行了实证检验。全文具体框架如下:第1章是关于研究目的、研究背景、研究意义、研究内容以及研究方法的一般介绍;第2章主要介绍了本文理论基础的系统柔性理论、相关审计理论、系统论和权变理论;第3章首先界定柔性、社会审计系统的定义及特征,在此基础上对影响社会审计系统柔性的要素进行剖析,并透视其整合一体化的生成模式,对社会审计系统柔性的有效运行机制进行分析,并对社会审计系统柔性的效用进行阐述;第4章在定性概述社会审计系统柔性动力的基础上,用数理语言对其进行描述,分析了影响社会审计系统柔性动力各要素间的逻辑关系,构建了社会审计系统柔性动力的生成机理框架图,并提出了提升系统柔性动力的策略;第5章主要把社会审计系统柔性的辨识作为其测度、评价与分析的基础,对其整个系统柔性的存在性、有效性进行剖析,提出了社会审计系统柔性的识别方法和途径,归纳提炼出了社会审计系统柔性测度的原则、方法及其模型;并对成本效益原则约束下的社会审计系统柔性的有效性评价进行论述;第6章主要从社会审计系统柔性水平的四个维度特性分析出发,运用经济学原理说明和分析社会审计系统柔性最佳水平的抉择;第7章基于社会审计系统柔性的影响因素的逻辑视角,从强化组织治理、整合内部资源、完善运行机制、提升决策效率和净化审计环境等方面论述了改善社会审计系统柔性的策略;第8章主要从社会审计系统柔性的特征下的市场表征和影响因素两个层面,运用相关数据,通过设立假设、建立模型的规范实证研究方法对社会审计系统柔性进行了经验检验;第9章主要是全文总结与研究展望。
赵永谦[9]2016年在《密集储分一体货架系统稳定性及变形监测研究》文中进行了进一步梳理当今“互联网+”背景下,异军突起的电商物流在动态性、作业规模及数据规模等方面均大大超过了传统物流。面对物流量大幅度增加、仓储成本不断上涨以及电商物流订单的急剧增长等情况,使得物流仓储环节面临了严峻的考验。在此情况下,集成了货架穿梭车技术与密集货架技术的高效的仓储与分拣一体化系统——密集储分一体化系统(DCASS),成为当前电商物流中心广泛应用的仓储系统,这拉动了密集仓储货架需求量的快速增长。一般情况下,货架具有较强的稳定性,在承载货物时所受外力与内力会保持平衡。但是当货架自身结构或构件存在缺陷、货物摆放布局不合理或者遭受偶然冲击时,货架将会屈曲变形并产生局部失稳或整体失稳或局部与整体的相关失稳,以至于货架几何形状发生剧变或者突然崩溃,完全丧失工作能力并最终形成仓储安全事故。因此,货架结构的稳定性问题成为了热点研究问题。本文以电商物流领域广泛应用的DCASS货架系统为研究对象,对其进行了构件及其整体结构的稳定性理论分析；分别应用Matl ab及ANSYS对货架系统进行了有限元仿真分析与比较,探索了货架系统基于力学特性的稳定性；应用DCRP技术对货架系统在多台货架穿梭车同时运行的情况下进行了瞬时动态变形监测研究,对系统结构的稳定性进行了校验并量测货架系统的变形量。本文的主要工作及成果如下：1、在对密集储分一体化技术、货架系统及其构件的稳定性及货架瞬时变形监测技术的国内外研究现状进行综述的基础上,通过建立DCASS货架系统结构模型,对其构件及系统整体结构的稳定性进行了理论分析和研究；推导验算了货架的弯曲屈曲、扭转屈曲、弯扭屈曲及畸变屈曲的屈曲荷载计算方法,探究了货架横梁的整体稳定性及弯扭屈曲临界荷载的计算方法,探讨了局部屈曲的有效宽度计算方法,并通过货架立柱弹性变形监测实验,验证了货架构件的弹性屈曲变形特征。2、在分析货架系统的整体稳定性及失稳形式的基础上,基于静力分析分别对货架的对称屈曲、反对称屈曲及弹性屈曲进行了研究；研究了货架的基本自振周期及货架穿梭车的动力学特征,探究了基于货架穿梭车运行的DCASS货架屈曲荷载的计算方法；最后通过货架系统的震动变形破坏实验,探讨了钢结构货架弹性屈曲变形到弹塑性直至塑性变形屈曲的机理及监测方法,提出了预防货架整体屈曲变形的措施。3、在对有限元分析的原理进行系统研究的基础上,通过编制基于Matlab的单排DCASS货架有限元程序,分析了货架立柱及横梁的剪力、弯矩及轴力的分布特征,探索了货架系统构件的刚度及强度薄弱部位；通过建立基于ANSYS的货架叁维立体有限元仿真模型,在多种荷载工况下对系统的变形情况进行有限元仿真分析,探索了货架结构及其构件的屈曲稳定特性；最后将Matlab运行结果与ANSYS的仿真分析结果进行对比,从中发现货架系统的薄弱部位,并提出了增强货架稳定性的建议。4、基于系统变形、变形分析及变形监测理论,对多元回归分析模型、灰色系统模型及卡尔曼滤波模型等叁种变形分析预测方法进行了应用研究；基于普通数码相机的畸变差校正模型、平面时间基线视差模型与空间时间基线视差模型,应用DCRP技术对货架穿梭车正常作业状态下的DCASS货架系统进行瞬时动态变形监测,实时摄影并运用计算机软件绘出货架的荷载—变形曲线图。通过监测货架的整体变形情况并量测其变形量,预警货架的异常变形部位,为货架系统的稳定性校验及安全预警提供了参考依据。本文通过对DCASS货架系统稳定性的理论研究、仿真分析及实验验证,探索应用DCRP技术对货架系统进行瞬时动态变形监测,不仅可以保障仓储物流业的安全,而且填补了货架系统瞬时动态变形监测的理论空白,还可以为某些极端条件下的动态变形监测提供理论指导,具有重要的理论意义和实际参考价值。
付春丽[10]2015年在《一种柔性机构的内部支架位置对其振动特性的影响》文中提出随着人们对振动和噪声的日益关注以及对舒适性要求的提高,减振降噪结构的研究已经成为人们关注的热点。本文主要以一种含有支架的柔性机构为对象,研究了其内部的支架位置对其振动特性的影响,同时分析了具有减振降噪特性的Ⅴ字板结构的声学性能。具体研究内容如下：首先,在ANSYS平台上,对一种含有支架的柔性机构进行有限元建模仿真分析,在有阻尼和无阻尼两种工况下,研究了柔性机构内部支架的位置对机构振动特性的影响。同时应用最小二乘法拟合了柔性机构内部支架位置变化对传递函数和固有频率的影响曲线,给出了拟合关系公式。其中柔性机构内部支架位置变化包括：固定水平坐标值在一定范围内改变铅垂坐标值和固定铅垂坐标值在一定范围内改变水平坐标值两种情况。其次,本文运用摄动理论以及逆摄动理论研究了柔性机构的振动特性。首先运用有限单元理论,推导出柔性机构的质量矩阵及其刚度矩阵；然后运用摄动理论推导出机构几何参数发生微小变化时,机构参数与固有频率之间的关系式,并利用逆摄动理论推导出在频率约束下柔性机构几何参数的优化算法；最后运用摄动以及逆摄动理论对具体的算例进行计算,通过比较分析可知,应用摄动和逆摄动理论的计算结果和ANSYS有限元建模仿真分析结果基本相符。最后运用振型迭加原理以及声学基本理论分析了具有减振降噪特性的V字板结构的声学性能,并运用MATLAB对具体的算例编程研究不同结构参数对结构的声学性能的影响。
参考文献：
[1]. 柔性航天器在轨振动主动控制研究[D]. 李洋. 西安电子科技大学. 2013
[2]. 柔性框架结构智能振动主动控制方法的研究[D]. 周星德. 东南大学. 2001
[3]. 压电智能结构分析的新方法研究及其应用[D]. 李双蓓. 广西大学. 2012
[4]. 基于压电作动器的齿轮传动系统振动主动控制及算法研究[D]. 张锋. 重庆大学. 2013
[5]. 基于滑模控制的车身结构压电主动抑振技术研究[D]. 朱宁欣. 吉林大学. 2015
[6]. 压电智能杆梁结构点执行器的位置优选准则[J]. 李宾, 李玉刚, 殷学纲, 黄尚廉. 压电与声光. 1999
[7]. 面向横向震动控制的磁流变弹性体材料及器件研究[D]. 朱秘. 重庆大学. 2016
[8]. 社会审计系统柔性机理研究[D]. 赵华. 武汉理工大学. 2007
[9]. 密集储分一体货架系统稳定性及变形监测研究[D]. 赵永谦. 山东大学. 2016
[10]. 一种柔性机构的内部支架位置对其振动特性的影响[D]. 付春丽. 大连理工大学. 2015
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