一、含压电传感器和驱动器的复合材料中厚板有限元分析(英文)（论文文献综述）
高振恒[1]（2021）在《基于压电陶瓷的混凝土损伤识别与监测研究》文中研究指明混凝土是目前应用最广泛的土木工程材料,其安全性和可靠性对经济社会的发展有着不可忽视的影响。但是,鉴于其多尺度混合以及水化胶凝过程,混凝土不可避免的带有内部缺陷甚至存在通向表面的裂缝等损伤。而在外部环境及其自身荷载作用下,混凝土损伤会在其服役过程中不断累积。当损伤累积到一定程度时会导致结构安全性、耐久性降低,在极端条件下可能会造成极为严重的后果。如何实现对混凝土损伤的识别和监测一直是土木工程中的热门研究课题,并提出了许多结构无损检测的方法,但是,混凝土损伤的隐蔽性和无损检测手段的技术限制,使得传统的检测手段无法做到混凝土结构的长期实时健康监测。近些年来,以压电陶瓷为代表的压电智能材料凭借其驱动传感于一体的特点以及价格低廉、反应灵敏的优势成为混凝土结构健康监测的研究热点。相关学者基于压电陶瓷进行了一系列关于混凝土结构健康监测的理论和试验研究。围绕着混凝土损伤的识别和监测问题,本文提出了一种基于压电陶瓷的混凝土损伤识别和监测的方法,主要工作内容有:（1）在混凝土试件内放置不同大小的塑料球来模拟混凝土内部损伤,并将压电陶瓷元件放置在混凝土试件内部作为驱动器或者传感器收发信号。利用基于压电陶瓷的波传播分析法进行损伤识别和监测。根据应力波在通过介质不均匀区域时会发生衰减的原理,通过辨识传感器接收信号的变化进行损伤识别和监测。具体是通过对接收信号的时域幅值和频域幅值等特征参量进行分析来判断混凝土内部健康状况,并基于信号幅值提出了损伤指标来衡量损伤程度。结果表明,混凝土内部损伤会导致接收信号的时域幅值及频域幅值发生变化,而本文所提出的损伤指标能够很好地评估损伤程度。验证了基于压电陶瓷的波传播分析法对混凝土内部损伤识别和监测的有效性。（2）利用基于压电陶瓷的波传播分析法监测混凝土裂缝损伤和损伤的发展趋势。在混凝土试件上切割不同深度的裂缝,裂缝每加深一次进行一次信号收发。根据应力波在经过裂缝时会发生折射、反射等现象导致应力波在通过裂缝后产生衰减,通过时域信号分析和小波包能量分析对混凝土存在不同深度的裂缝时传感器接收信号进行比较,并基于小波包能量提出了相应损伤指标来判断裂缝损伤程度以及监测裂缝发展趋势。结果表明,裂缝的存在造成了接收信号的时域幅值和小波包能量的变化,而且基于小波包能量的损伤指标对于损伤的识别极为敏感,并能够对损伤发展趋势进行准确描述。证明了基于压电陶瓷的波传播分析法对混凝土裂缝损伤识别和监测的有效性。
邓晓磊[2]（2019）在《面向智能蒙皮的大面积柔性冲击监测网络设计》文中研究表明飞行器智能蒙皮技术能够提高结构安全性,降低维护成本。由于复合材料在航空结构中被广泛应用,但其冲击抵抗性较低,而飞行器受到的冲击是随机瞬态的事件,需要在智能蒙皮中集成冲击监测系统和传感器网络对结构进行大面积实时在线的冲击监测。因此,本文围绕面向飞行器智能蒙皮的大面积柔性冲击监测网络设计方法开展了研究。本文的主要工作内容如下:第一,提出了一种基于截断反向加权和的冲击区域定位方法,通过特征参数表征压电传感器受冲击影响的程度,将冲击定位到受影响程度最大的区域。该方法计算简单,降低了监测系统硬件需求,并在复合材料平板结构上验证了该方法的有效性。第二,提出了连续异构的冲击监测传感器阵列的大面积组网方法,通过将部分传感器组成单个连续传感器的方法,减少了大面积传感器阵列使用的引线数量和监测系统通道数量,结合上文提出的冲击区域定位方法,在复合材料平板和无人机复合材料机翼盒段上验证了组网性能;第三,设计了一种柔性冲击区域监测系统并集成了基于截断反向加权和的冲击区域定位方法,将连续异构型传感器网络和冲击区域监测系统进行了集成设计,研制了面向智能蒙皮冲击监测的大面积柔性传感-处理一体化网络系统,并实现了该系统与复合材料蒙皮的集成和功能验证。本文提出了简单可靠的冲击区域定位方法和轻量化的压电传感器网络,设计了柔性冲击区域监测系统并研制出一套大面积柔性冲击区域监测网络,最后通过实验验证了其冲击监测功能。
闫玺玺[3]（2019）在《静载荷作用下的Lamb波传播特性研究》文中研究表明基于压电传感器和Lamb波的结构健康监测（SHM）技术是航空应用中的一个研究热点,但在航空服役环境中,多种随时间变化的因素会影响Lamb波的传播特性,造成Lamb波信号特征无法反映结构真实状态,直接影响损伤监测可靠性和稳定性。针对该问题,本文研究载荷这种典型的影响因素,从静载荷对Lamb波传播的影响机理、静载荷对Lamb波传播影响的实验规律分析、静载荷下Lamb波传播建模仿真方法三方面展开静载荷下Lamb波传播特性的研究,主要研究工作如下:（1）首先基于压电效应和Lamb波传播的基本原理,研究建立了静载荷作用下基于压电传感器的Lamb波激励、传播和传感模型,然后从理论上分析了静载荷对Lamb波波速和幅值的影响机理,包括由于载荷引起的声弹性效应导致波速的变化以及载荷引起的压电本构方程的非线性变化导致的Lamb波传播幅值的变化。（2）开展了静载荷作用下Lamb波传播特性的实验研究,从不同的Lamb波频率、结构厚度和载荷方向三个方面系统研究并总结了静载荷对Lamb波波速和幅值的影响规律,与上述静载荷对Lamb波传播特性的影响机理分析的结果基本吻合,并在此基础上建立了静载荷对主要压电常数影响的非线性数值模型。（3）研究了基于COMSOL Multiphysics有限元软件的静载荷作用下含压电传感器的Lamb波传播建模仿真方法,建立了各向同性板结构单向静载荷影响下的Lamb波传播的力-电多物理耦合仿真模型,解决了声弹性效应-压电非线性本构模型-静态载荷-瞬态Lamb波的直接集成仿真问题,仿真得到的Lamb波波速和幅值变化与实验结果吻合。
路祥[4]（2019）在《疲劳载荷下基于应力波的复合材料结构损伤监测研究》文中提出复合材料因具有比强度高、比刚度大等优点,而在航空航天领域得到日益广泛的应用。但复合材料结构在长期交变载荷作用下,不可避免地会产生疲劳损伤,这些疲劳损伤和结构中既有的缺陷以及损伤在疲劳载荷作用下会不断扩展直至引起结构失效,给结构安全带来重大威胁。因此,应用结构健康监测系统对复合材料结构在疲劳载荷作用下的损伤状态进行实时在线监测,对进一步评估疲劳损伤状况,及时对损伤结构进行维护,提高结构使用安全性具有重要意义。本文首先对应力波在复合材料结构中的传播问题展开研究,利用半解析有限元方法建立应力波在各向异性复合材料层合板结构中的弥散关系,并通过算例模拟疲劳损伤产生时的群速度变化,为利用应力波对疲劳载荷作用下的损伤监测提供依据;然后对应力波信号的处理进行研究,采用小波变换对由压电传感元件激励和接收的应力波信号在时频域内进行分析,提取与疲劳损伤相关的特征信息以及测量出应力波在结构中实际传播的速度用于表征疲劳损伤的产生与发展,并通过模式识别方法引入偏值分析和最小二乘支持向量机,融合提取的多个与疲劳损伤有关的信号特征,确定复合材料试件中是否存在疲劳损伤以及疲劳损伤发生的程度;最后,采用应力波对复合材料结构在疲劳载荷作用下的损伤监测进行了实验研究,分别考虑玻璃纤维层合板拉伸疲劳情况和低速冲击后碳纤维层合板压缩疲劳情况,并通过模式识别方法对判断疲劳损伤的发生和扩展等情况进行了分析,实验结果验证了基于应力波的方法在疲劳载荷作用下对复合材料结构进行损伤监测的可行性和有效性。
左丹丹[5]（2014）在《层合/功能梯度压电板的动力特性研究》文中研究指明压电复合材料具有响应快、声阻抗小、机电耦合系数高、柔性好、易加工等优点,被广泛应用于水声、电声和超声等领域。本文将压电复合材料应用到周期结构中,使结构达到减振的目的。论文研究的内容主要分为以下四个方面：第一,运用Bloch定理和板理论,并且利用弹性动力学的知识,推导了板内一点的控制平衡方程、边界条件和周期边界条件；运用微分求积单元法（DQEM）求解特征方程,最后得出结构的带隙图。并且通过文献进行对比,证明微分求积单元法（DQEM）的正确性。第二,对顶面和底面周期性对贴压电片的层合板的面内、面外带隙特性进行分析,讨论了层合板的铺设方式对带隙宽度的影响。铺设方式有对称铺设和反对称铺设。并且应用ANSYS软件,对顶部和底部周期性贴压电片的层合板进行了数值模拟。瞬态响应分析阐述了顶面和底面周期性对贴压电片的层合板在色散曲线中带隙范围内的振动衰减特性。第三,运用增益控制算法分析了顶部和底部周期性贴压电片的层合板的带隙,研究了增益系数对层合板的带隙的影响。第四,对顶部和底部周期性贴压电片的功能梯度板进行面内、面外带隙特性分析,讨论了陶瓷的体积分数指数对带隙特性的影响,还研究了不同的功能梯度材料对带隙的影响。
岳承宇[6]（2014）在《基于板模型的柔性机翼气动弹性分析与控制》文中提出本文利用压电材料的正压电效应与逆压电效应，对含有压电作动器与压电传感器的智能结构机翼进行颤振主动抑制的研究。机翼模型采用复合材料悬臂板结构，具有展向和弦向的二维柔性。压电材料具有分布灵活，结构简单，响应迅速的特点。压电材料用于机翼结构，具有自我监测与作动功能，可以方便的组成反馈控制系统。本文使用一对或多对压电作动器与传感器分布于柔性机翼，对机电耦合系统的建模、柔性机翼的颤振特性分析、反馈控制系统的设计、颤振主动抑制的效果进行了理论分析与仿真研究。论文的主要研究工作如下：基于一阶剪切变形板理论推导了含有压电作动器与传感器层的复合材料层合板的有限元模型。采用四节点四边形等参单元对结构进行离散，使用替代横向剪切应变场的方法来避免剪切锁死，由Hamilton变分原理得到有限元结构动力学方程，通过数值算例验证了有限元模型的正确性。采用偶极子网格法计算亚音速非定常气动力，使用无限板样条插值方法实现结构与空气动力之间的连接，由此得到基于频域气动力的气动弹性方程。采用V-g法对机翼进行颤振分析，得到机翼的颤振速度和颤振频率。通过算例看出不同压电片的覆盖方式对机翼颤振特性有明显影响。采用Roger近似法对频域气动力进行有理函数拟合，得到时域状态空间表达的气动弹性系统方程，设计速度负反馈控制和LQG控制两种控制律。针对翼根处带有一对压电作动器与传感器的机翼与整个翼面带有多对压电作动器与传感器的机翼进行颤振主动抑制的研究，对闭环系统的稳定性分析与仿真计算验证了控制方法对颤振抑制的有效性。
王亮[7]（2013）在《压电智能复合材料/结构界面断裂研究》文中进行了进一步梳理压电智能复合材料在航空航天、土木工程、船舶、车辆工程等领域获得了广泛的应用。随着复合材料技术的不断进步,人们可以将压电传感元件、驱动元件等通过表面粘贴或内部深埋等方式植入复合材料结构中,使得压电智能复合材料结构的基本元件与复合材料基体的融合或集成成为可能,为复合材料结构的健康检测和主动控制技术提供了广阔的发展前景。但是,在实际工程应用中,当压电材料与基体复合材料结合时,由于在连接界面上两者材料性质的不匹配,诸如杨氏系数、抗拉强度、延性与韧性等具有高度的差异性或不连续性,特别是在力电耦合载荷作用下,会导致界面产生很高的界面应力。而在制造或随后的服役过程中,结合界面常产生一些微小瑕疵而形成的微小裂纹,极有可能在随后的工程应用过程中产生一个宏观裂纹,最终将导致整个压电智能复合材料结构的功能失效。本论文以压电智能复合材料/结构为研究对象,其中被控复合材料为纤维增强树脂基复合材料,采用理论、实验和数值分析相结合的方法,建立了压电智能复合材料梁界面断裂解析模型,提出了测量界面断裂韧性的实验方法,发展研究压电智能复合材料结构的界面损伤起裂、扩展和失效分析的有限元方法。通过典型复合材料智能结构,对静态条件下压电智能复合材料的物理与几何性质、力电耦合行为对界面起裂和脱胶扩展行为的影响进行了分析,讨论了界面相材料黏弹性、低能量冲击载荷等动态条件下压电复合材料界面起裂特征。另外,还对表面粘贴分布式压电驱动器的复合材料加筋板的分层屈曲和脱粘扩展控制进行了数值分析研究。本文的主要研究内容有：1.基于Timoshenko梁理论提出了一个压电复合材料梁界面断裂分析模型,考虑胶层和剪力的影响,用来分析表面粘贴压电驱动器的复合材料梁的界面断裂问题,得到了界面剥离应力σ、剪切应力τ及能量释放率GⅠ和GⅡ的闭合解,该闭合解能有效的反映材料、几何构型和裂纹尖端的轴力、弯矩和横向剪力的组合特征,并分析讨论了典型压电复合材料梁几何构型和胶层性质对界面起裂行为的影响。2.组建了数字化压电复合材料FRMM静态断裂实验系统,观察和研究了压电材料与复合材料粘结界面脱胶扩展过程,讨论了不同胶粘剂对压电复合材料界面断裂特征的影响,通过数字图像相关方法得到了脱胶扩展过程的位移场和应变场分布和扩展路径,并采用梁理论计算其界面断裂韧性。随后,为了进一步验证FRMM实验得到界面韧性的有效性,组建了表面粘贴压电陶瓷驱动器的复合材料悬臂梁实验系统,并和有限元结果进行了对比。基于实验测得的界面断裂韧性,采用三维有限元模型结合虚裂纹闭合技术,对驱动电压作用下压电复合材料梁的界面脱胶扩展进行了数值分析,并对脱胶前缘各型能量释放率分布进行了讨论。3.对动态条件下压电复合材料梁界面断裂行为进行了数值分析。首先,基于界面层断裂力学方法建立了一个含有黏弹性胶层的三相材料模型,并且讨论了准静态条件下胶层黏弹性对压电复合材料梁界面断裂的影响。然后,对力电耦合的低能量冲击载荷作用下压电复合材料梁界面裂纹的动态能量释放率进行了分析,讨论了压电效应、裂纹前缘接触、压电材料阻尼、正负驱动电压和铺层形式对界面动态断裂的影响。4.对表面粘贴分布式压电驱动器的复合材料加筋板的分层屈曲和脱粘扩展控制进行了数值分析研究。复合材料加筋板采用一阶剪切板理论,通过内聚力模型模拟复合材料加筋板蒙皮分层脱粘,采用力电耦合的非线性有限元法研究了在压缩载荷作用下具有压电驱动器控制下的复合材料加筋板分层屈曲和分层脱粘扩展行为,讨论了边界、加强筋位置和加强筋强度对其的影响,并还以典型复合材料加筋板为例,分析了压电驱动器对分层屈曲和脱粘扩展的控制效果。本论文所提出的分析模型、实验、数值方法和所得到的结论将对压电复合材料的界面失效的研究提供一定的工程应用价值,可为该类结构失效防范提出一些合理的建议。本论文的研究得到了国家自然科学基金面上项目“考虑界面破坏的压电智能复合材料结构的失效机理”（10872038）、大连理工大学理学学科基金项目“考虑界面脱粘损伤压电复合材料智能加筋板壳结构在静、动力载荷作用下的失效研究”（SFDUT07011）和中央高校基本科研业务费专项资金（DUTllZD（G）Ol）资助。另外,还受到国家自然科学基金重大研究计划（重点项目）“面向近空间飞行器多功能超轻质结构设计优化理论”（90816025）的资助。
李双蓓[8]（2012）在《压电智能结构分析的新方法研究及其应用》文中研究表明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。
宋媚婷[9]（2011）在《压电智能结构振动主动控制及优化配置研究》文中进行了进一步梳理舰船主要受到螺旋桨、主机、波浪和风等激励源的作用,在这些激励的作用下,极易使舰船产生有害振动。有害振动影响舰船隐身性、安全性和舒适性。因此,对舰船结构振动主动控制的研究是十分有意义的。本文就是研究舰船最基本结构--梁或板的振动主动控制问题。本文以Mindlin板弯曲理论和Hamilton原理为基础,考虑机电耦合特性,建立了四节点四边形压电层合单元有限元模型。采用线性二次型独立模态空间控制方法对压电智能结构振动进行主动控制,推导了状态空间控制方程,并基于精细积分法求解结构受控模态控制前后的响应。采用FORTRAN语言编写了建模及控制过程的程序。分别在简谐激励和舰船振动信号激励作用下,对非连续分布式压电悬臂梁进行了振动主动控制,从仿真结果可以看出,梁结构的振动被有效的抑制,验证了本文方法的有效性。对于压电片离散铺设的情况,联系本文控制方法,以线性二次型性能指标最小为优化准则,使用自适应进化策略优化算法对压电传感器／作动器的位置进行优化,将优化理论与有限元理论结合,编制相应的程序。优化仿真结果验证,优化所得压电片最优布置时的控制效果比非连续分布式铺设时的效果好。本文的研究为进行舰船结构振动主动控制提供理论基础。
文晓海[10]（2008）在《压电智能复合材料板分析的样条有限点法》文中认为智能结构是一种具有生命特征的仿生结构体系。近年来,在航空航天、机械、船舶、医学、土木工程等领域应用广泛,已成为目前一个研究热点。压电材料具有响频范围宽、重量轻等优点,成为了智能结构中的研究重点。本文首先对压电智能层合板结构进行了简要的介绍,阐述了智能结构目前的研究方法及方法存在的缺陷,介绍了样条函数方法。其次,基于经典层合板理论和高阶剪切变形理论,运用样条有限点法建立了复合材料层合板及压电复合材料层合板结构的计算新格式。采用开环和闭环控制,对压电智能层合板进行了形状控制分析;对压电层合板结构在各种机械荷载和电荷作用下的变形进行了研究和探讨,分别采用面贴式和埋入式两种压电布置方式,进行了形状控制的比较,发现面贴式的形状控制效果好于埋入式;同时分析了不同的压电材料对压电智能层合板形状控制的效果。对应新的计算格式,本文应用MATLAB语言编制相应的计算程序,进行了大量的算例分析,算例与部分解析解及有限单元法解进行了对比,证明了本文方法的正确性和高效性,具有重要的理论意义及工程参考价值。
二、含压电传感器和驱动器的复合材料中厚板有限元分析(英文)（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、含压电传感器和驱动器的复合材料中厚板有限元分析(英文)（论文提纲范文）
（1）基于压电陶瓷的混凝土损伤识别与监测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景和研究意义 |
| 1.1.1 选题背景 |
| 1.1.2 研究意义 |
| 1.2 结构健康监测 |
| 1.2.1 结构健康监测简述 |
| 1.2.2 结构健康监测发展现状 |
| 1.3 智能材料和智能结构 |
| 1.3.1 智能材料 |
| 1.3.2 智能结构 |
| 1.4 压电智能材料 |
| 1.4.1 压电材料 |
| 1.4.2 压电效应 |
| 1.4.3 压电方程 |
| 1.4.4 压电陶瓷性能参数 |
| 1.5 压电材料在结构健康监测领域的应用 |
| 1.5.1 被动健康监测技术 |
| 1.5.2 主动健康监测技术 |
| 1.6 本文研究内容 |
| 第2章 实验监测系统和基于波传播分析法的信号处理 |
| 2.1 实验仪器 |
| 2.2 压电陶瓷与结构结合方式 |
| 2.2.1 粘贴式 |
| 2.2.2 嵌入式 |
| 2.3 激励信号的选取和信号分析方法 |
| 2.3.1 激励信号的选取 |
| 2.3.2 时域信号分析 |
| 2.3.3 频域信号分析 |
| 2.3.4 小波包能量分析法 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 基于压电陶瓷的混凝土内部损伤识别与监测 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验目的 |
| 3.3 混凝土内部损伤监测实验 |
| 3.3.1 实验试件 |
| 3.3.2 实验步骤 |
| 3.4 数据结果与处理分析 |
| 3.4.1 基于幅值的时域信号分析 |
| 3.4.2 基于幅值的频域信号分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 基于压电陶瓷的混凝土裂缝损伤识别与监测 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验目的 |
| 4.3 混凝土裂缝损伤监测实验 |
| 4.3.1 实验试件 |
| 4.3.2 实验步骤 |
| 4.4 数据结果与处理分析 |
| 4.4.1 基于幅值的时域信号分析 |
| 4.4.2 基于小波包能量的信号分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
（2）面向智能蒙皮的大面积柔性冲击监测网络设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 飞行器智能蒙皮概述 |
| 1.1.2 飞行器复合材料结构冲击监测 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 飞行器智能蒙皮集成的研究 |
| 1.2.2 大面积传感器网络轻量化的研究 |
| 1.2.3 基于压电传感器的冲击监测方法研究 |
| 1.2.4 冲击监测系统集成的研究 |
| 1.3 本文的主要研究内容 |
| 第二章 基于数字序列的冲击区域监测方法研究 |
| 2.1 数字化冲击区域定位思想及方法 |
| 2.2 基于截断反向加权和的冲击区域定位方法 |
| 2.2.1 基于截断反向加权和的冲击区域定位基本思想 |
| 2.2.2 基于截断反向加权和的冲击区域定位方法步骤 |
| 2.3 冲击区域定位准确性验证 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 大面积轻量化压电传感器网络设计方法 |
| 3.1 连续传感器的基本思想和特性研究 |
| 3.1.1 连续传感器的基本思想 |
| 3.1.2 连续传感器的信号特性研究 |
| 3.2 连续异构型压电传感器网络的设计方法 |
| 3.2.1 连续串联传感器网络 |
| 3.2.2 连续并联传感器网络 |
| 3.2.3 连续异构串联传感器网络 |
| 3.2.4 连续异构并联传感器网络 |
| 3.3 连续异构型压电传感器网络功能验证 |
| 3.3.1 复合材料平板结构冲击监测验证 |
| 3.3.2 某型无人机复合材料机翼盒段冲击监测验证 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 面向智能蒙皮的大面积柔性冲击区域监测网络实现 |
| 4.1 柔性冲击区域监测系统硬件设计 |
| 4.2 柔性冲击区域监测系统软件设计 |
| 4.2.1 嵌入式软件总体设计 |
| 4.2.2 嵌入式软件模块设计 |
| 4.3 大面积柔性传感-处理一体化网络系统设计及集成 |
| 4.3.1 大面积柔性传感-处理一体化网络系统设计 |
| 4.3.2 大面积传感-处理一体化网络系统与结构的集成 |
| 4.4 大面积柔性冲击区域监测网络功能验证 |
| 4.4.1 冲击区域监测网络与上位机通讯功能验证 |
| 4.4.2 冲击监测功能验证 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结和展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（3）静载荷作用下的Lamb波传播特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.1.1 SHM概述 |
| 1.1.2 服役环境对SHM的影响 |
| 1.1.3 基于主动Lamb波的SHM方法 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 基于声弹性原理的Lamb波受静载荷影响问题研究 |
| 1.2.2 基于压电特性的Lamb波受静载荷影响问题研究 |
| 1.2.3 静载荷影响下的Lamb波传播建模仿真方法研究 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 第二章 静载荷对Lamb波传播特性影响的机理研究 |
| 2.1 压电-Lamb波建模基础 |
| 2.1.1 压电效应和压电元件的主要性能 |
| 2.1.2 Lamb波基本理论 |
| 2.2 静载荷作用下的Lamb波传播模型 |
| 2.2.1 压电激励模型 |
| 2.2.2 Lamb波传播模型 |
| 2.2.3 压电传感模型 |
| 2.3 载荷作用机理分析 |
| 2.3.1 载荷影响Lamb波速度机理分析 |
| 2.3.2 载荷影响Lamb波幅值机理分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 静载荷对Lamb波传播特性的实验研究和规律分析 |
| 3.1 静载荷对Lamb波传播特性的实验设计 |
| 3.1.1 实验目的 |
| 3.1.2 实验系统设置及实验流程 |
| 3.2 静载荷对信号传播速度影响规律 |
| 3.2.1 声弹性效应实验结果 |
| 3.2.2 声弹性效应规律 |
| 3.3 载荷对信号幅值影响规律 |
| 3.3.1 幅值随载荷变化实验结果 |
| 3.3.2 幅值随载荷变化规律 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 静载荷作用下Lamb波传播的多物理仿真方法研究 |
| 4.1 基于COMSOL Multiphysics的压电-Lamb波载荷影响仿真要点 |
| 4.1.1 声弹性效应仿真 |
| 4.1.2 压电常数受载荷影响模型 |
| 4.1.3 COMSOL Multiphysics求解器设置 |
| 4.2 压电-Lamb波载荷影响仿真模型及求解 |
| 4.3 压电-Lamb波载荷影响的Lamb波波场及零载荷信号对比 |
| 4.4 压电-Lamb波载荷影响的仿真结果及其与实验的对比 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（4）疲劳载荷下基于应力波的复合材料结构损伤监测研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 注释表 |
| 缩略词 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 结构健康监测 |
| 1.3 国内外研究现状 |
| 1.3.1 基于应力波技术的结构健康监测 |
| 1.3.2 复合材料结构疲劳损伤监测研究 |
| 1.4 本文内容安排 |
| 第二章 复合材料结构中的应力波 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 应力波的基本理论 |
| 2.3 半解析有限元法 |
| 2.3.1 一维SAFE模型 |
| 2.3.2 数值计算结果 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 应力波信号处理与模式识别 |
| 3.1 概述 |
| 3.2 小波变换 |
| 3.2.1 连续和离散小波变换 |
| 3.2.2 特征信息的提取与选取 |
| 3.2.3 应力波波速的确定 |
| 3.3 模式识别 |
| 3.3.1 偏值分析 |
| 3.3.2 最小二乘支持向量机 |
| 3.4 数值仿真研究 |
| 3.4.1 有限元模型 |
| 3.4.2 求解方法和激励信号 |
| 3.4.3 有限元仿真结果 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 复合材料疲劳损伤监测实验研究 |
| 4.1 概述 |
| 4.2 试验件制备与力学性能测试 |
| 4.2.1 试验件的制备 |
| 4.2.2 力学性能测试 |
| 4.2.3 实验结果 |
| 4.3 复合材料疲劳损伤监测实验 |
| 4.3.1 试验件及实验装置 |
| 4.3.2 实验过程 |
| 4.3.3 [0_6/90_6]_s试件的实验结果 |
| 4.3.4 [0_4/90_8]_s试件的实验结果 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 复合材料冲击损伤疲劳扩展监测实验研究 |
| 5.1 概述 |
| 5.2 复合材料层合板低速冲击试验 |
| 5.2.1 试验件及试验装置 |
| 5.2.2 低速冲击试验及损伤检测 |
| 5.3 复合材料层合板冲击后疲劳试验 |
| 5.3.1 试验材料与设备 |
| 5.3.2 压-压疲劳试验和损伤监测 |
| 5.3.3 冲击损伤疲劳扩展监测试验结果 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（5）层合/功能梯度压电板的动力特性研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 引言 |
| 1.1 课题背景及意义 |
| 1.2 周期性压电板 |
| 1.2.1 周期性压电板的研究现状 |
| 1.2.2 复合材料层合板 |
| 1.2.3 功能梯度板 |
| 1.3 课题内容 |
| 2 基本理论 |
| 2.1 周期性结构的基本理论及微分求积单元法 |
| 2.1.1 周期性结构的基本理论 |
| 2.1.2 微分求积单元法 |
| 2.2 层合板与功能梯度板的基本理论 |
| 2.2.1 层合板的基本理论 |
| 2.2.2 功能梯度板的基本理论 |
| 3 周期性压电层合板的带隙特性分析 |
| 3.1 周期性压电层合板的物理模型 |
| 3.2 层合板的面内带隙特性分析 |
| 3.2.1 控制平衡方程 |
| 3.2.2 边界条件 |
| 3.2.3 对称铺设的层合板的带隙分析 |
| 3.2.4 ANSYS数值模拟 |
| 3.3 层合板的面外带隙特性分析 |
| 3.3.1 控制平衡方程 |
| 3.3.2 微分求积单元法(DQEM) |
| 3.3.3 对称铺设的层合板的带隙分析 |
| 3.3.4 反对称铺设的层合板的带隙分析 |
| 3.3.5 ANSYS数值模拟 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 周期性压电层合板振动带隙的主动控制 |
| 4.1 层合板的控制模型 |
| 4.2 压电层合板的控制平衡方程 |
| 4.3 压电层合板的带隙主动控制 |
| 4.4 增益系数G对压电层合板的带隙的影响 |
| 4.5 ANSYS数值模拟 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 周期性压电功能梯度板的带隙特性分析 |
| 5.1 周期性压电功能梯度板的物理模型 |
| 5.2 功能梯度板的面内振动带隙特性分析 |
| 5.2.1 控制平衡方程 |
| 5.2.2 边界条件 |
| 5.2.3 体积分数指数n对功能梯度板带隙的影响 |
| 5.3 功能梯度板的面外振动带隙特性分析 |
| 5.3.1 控制平衡方程 |
| 5.3.2 边界条件 |
| 5.3.3 体积分数指数n对功能梯度板带隙的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 思考与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（6）基于板模型的柔性机翼气动弹性分析与控制（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 注释表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 气动弹性力学发展简述 |
| 1.3 颤振主动抑制研究现状 |
| 1.4 压电材料在颤振主动抑制中的应用 |
| 1.5 本文关注的问题及各章节安排 |
| 第二章 压电层合板结构有限元建模 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 压电材料简述 |
| 2.3 压电层合板的位移场和电势场假设 |
| 2.3.1 位移场假设 |
| 2.3.2 由位移场导出的应变场 |
| 2.3.3 电势场假设 |
| 2.4 本构方程 |
| 2.4.1 压电材料的本构方程 |
| 2.4.2 基板材料的本构方程 |
| 2.5 有限元插值 |
| 2.5.1 结构离散化 |
| 2.5.2 应变的离散形式 |
| 2.5.3 替代横向剪切应变场 |
| 2.5.4 电场的离散形式 |
| 2.6 结构动力学方程 |
| 2.6.1 单元的势能 |
| 2.6.2 单元的动能 |
| 2.6.3 外力做功 |
| 2.6.4 单元的运动方程 |
| 2.6.5 积分方案 |
| 2.6.6 结构整体运动方程 |
| 2.7 数值算例 |
| 2.7.1 中厚板的固有频率 |
| 2.7.2 薄板的固有频率 |
| 2.7.3 复合材料板的固有频率 |
| 2.7.4 压电层合板的固有模态 |
| 2.8 本章小结 |
| 第三章 气动弹性系统的建模与分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 升力面问题的奇异积分方程 |
| 3.3 偶极子-马蹄涡网格法 |
| 3.3.1 核函数的进一步表达 |
| 3.3.2 升力面离散化 |
| 3.3.3 核函数的计算 |
| 3.3.4 空气动力影响系数 |
| 3.3.5 谐振边界条件 |
| 3.4 气动弹性系统模型的建立 |
| 3.4.1 结构与空气动力之间的连接 |
| 3.4.2 结构网格点对下洗控制点插值 |
| 3.4.3 结构网格点对压力点插值 |
| 3.4.4 气动弹性系统方程 |
| 3.5 颤振特性分析 |
| 3.5.1 模态坐标变换 |
| 3.5.2 颤振分析的 V-g 法 |
| 3.6 数值算例 |
| 3.6.1 偶极子网格法数值算例 |
| 3.6.2 柔性机翼的颤振分析 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 基于压电作动器与压电传感器的颤振主动抑制 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 时域状态空间方程 |
| 4.2.1 Roger 近似法 |
| 4.2.2 气动弹性系统的状态空间方程 |
| 4.3 控制律设计 |
| 4.3.1 速度负反馈控制律设计 |
| 4.3.2 LQG 控制律设计 |
| 4.4 数值算例 |
| 4.4.1 单输入单输出系统的颤振主动抑制 |
| 4.4.2 多输入多输出系统的颤振主动抑制 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 本文的主要工作 |
| 5.2 本文工作的不足之处 |
| 5.3 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
（7）压电智能复合材料/结构界面断裂研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| CONTENTS |
| 图表目录 |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究意义和背景 |
| 1.2 双材料界面断裂解析、数值和实验方法研究进展 |
| 1.2.1 双材料界面断裂解析方法 |
| 1.2.2 双材料界面断裂数值方法 |
| 1.2.3 双材料界面断裂实验方法 |
| 1.2.4 数字图像相关方法 |
| 1.3 压电复合材料/结构界面断裂研究进展 |
| 1.3.1 双压电材料界面断裂 |
| 1.3.2 压电/弹性材料界面静态断裂 |
| 1.3.3 压电复合材料界面动态断裂 |
| 1.3.4 压电复合材料界面断裂实验 |
| 1.4 压电复合材料加筋板分层屈曲和脱粘扩展控制研究进展 |
| 1.5 本文的主要研究内容 |
| 1.6 小结 |
| 2 双材料界面断裂基本理论、方法及压电材料控制方程 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 界面断裂准则 |
| 2.2.1 应力强度因子K断裂准则 |
| 2.2.2 能量释放率G断裂准则 |
| 2.2.3 能量释放率G和应力强度因子K的关系 |
| 2.3 双材料界面断裂力学 |
| 2.3.1 双材料界面的力学模型 |
| 2.3.2 双材料界面应力强度因子和相角 |
| 2.4 界面断裂有限元分析方法 |
| 2.4.1 虚裂纹闭合技术 |
| 2.4.2 内聚力模型 |
| 2.5 压电材料控制方程 |
| 2.6 小结 |
| 3 考虑胶层和剪力影响的压电复合材料梁界面断裂分析 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 含有胶层的压电复合材料梁界面断裂模型 |
| 3.2.1 模型和假设 |
| 3.2.2 基本公式 |
| 3.2.3 剥离应力和剪切应力耦合控制方程的解 |
| 3.2.4 界面能量释放率 |
| 3.3 典型算例结果和讨论 |
| 3.3.1 界面剥离应力和剪切应力分布 |
| 3.3.2 界面能量释放率讨论 |
| 3.4 小结 |
| 4 静态加载条件下压电复合材料界面断裂实验和数值分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 压电复合材料FRMM断裂实验 |
| 4.2.1 材料 |
| 4.2.2 试件配制 |
| 4.2.3 加载装置及测量区域标定 |
| 4.2.4 界面断裂韧性 |
| 4.2.5 数字图像相关方法 |
| 4.2.6 结果和讨论 |
| 4.3 压电复合材料梁断裂实验及有限元比较 |
| 4.4 部分脱胶压电复合材料层合梁界面脱粘扩展有限元分析 |
| 4.4.1 计算模型 |
| 4.4.2 结果与讨论 |
| 4.5 小结 |
| 5 动态条件下压电复合材料界面断裂数值分析 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 基于界面层的界面断裂力学 |
| 5.3 黏弹性本构模型 |
| 5.4 压电动力有限元方程及求解方法 |
| 5.5 数值算例与讨论 |
| 5.5.1 压电复合材料梁黏弹性界面断裂分析 |
| 5.5.2 冲击载荷下压电复合材料梁界面断裂分析 |
| 5.6 小结 |
| 6 压电复合材料加筋板分层屈曲和脱粘扩展控制研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 非线性屈曲及有限元方法 |
| 6.3 界面单元及失效准则 |
| 6.4 压电复合材料加筋板的有限元分析 |
| 6.4.1 计算模型几何及材料参数 |
| 6.4.2 有限元模型和网格划分 |
| 6.5 结果与讨论 |
| 6.5.1 压电驱动器对复合材料加筋板分层屈曲的控制效果 |
| 6.5.2 压电驱动器对复合材料加筋板脱粘扩展的控制效果 |
| 6.6 小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）压电智能结构分析的新方法研究及其应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 引言 |
| 1.2 智能材料与智能结构 |
| 1.2.1 智能材料的分类和特点 |
| 1.2.2 智能结构的组成 |
| 1.2.3 压电驱动器及其布置方式 |
| 1.3 智能材料与智能结构的应用及发展前景 |
| 1.4 压电智能结构分析方法研究现状 |
| 1.4.1 解析法 |
| 1.4.2 有限元法 |
| 1.4.3 样条函数法 |
| 1.4.4 边界元法 |
| 1.4.5 实验法 |
| 1.5 形状控制研究现状 |
| 1.6 智能框架结构振动控制研究现状 |
| 1.7 材料参数识别研究现状 |
| 1.8 本文主要研究内容 |
| 参考文献 |
| 第二章 基本理论 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 三次B样条函数的构造与性质 |
| 2.3 三次B样条函数的数值计算 |
| 2.4 样条有限点法及样条无网格法 |
| 2.5 样条插值基函数的构造 |
| 2.6 QR法基本原理 |
| 2.6.1 构造位移函数 |
| 2.6.2 建立结构样条结点位移向量与单元结点位移向量之间转化关系 |
| 2.6.3 利用变分原理建立QR法平面框架刚度方程 |
| 2.7 压电材料：工作机理及本构关系 |
| 2.7.1 压电效应 |
| 2.7.2 压电本构关系 |
| 2.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第三章 压电智能层合板分析的样条无网格法 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 压电智能层合板样条无网格法动力模型建立 |
| 3.2.1 智能线弹性—压电本构关系 |
| 3.2.2 位移模式 |
| 3.2.3 几何方程 |
| 3.2.4 压电智能复合材料板样条插值函数选取 |
| 3.2.5 建立压电智能复合材料板动力方程 |
| 3.3 压电智能层合板变形控制模型 |
| 3.3.1 开环控制 |
| 3.3.2 闭环控制 |
| 3.4 压电智能复合材料板的动力特性计算 |
| 3.5 压电智能复合材料板样条无网格法刚度矩阵 |
| 3.5.1 复合材料基板刚度矩阵 |
| 3.5.2 压电层机械刚度矩阵 |
| 3.5.3 压电层机电耦合刚度矩阵 |
| 3.5.4 压电层自适应刚度矩阵 |
| 3.5.5 压电层表面电量列阵 |
| 3.6 压电智能复合材料板解析法分析 |
| 3.6.1 位移模式及几何方程 |
| 3.6.2 压电层合板控制方程 |
| 3.6.3 四边简支压电层合板的解答 |
| 3.7 算例 |
| 3.7.1 各向同性板静力分析 |
| 3.7.2 复合材料层合板动力分析 |
| 3.7.3 压电双晶悬臂板分析 |
| 3.7.4 压电层合板的静力分析 |
| 3.7.5 压电层合板的变形控制 |
| 3.7.6 压电材料参数对压电层合板的驱动力影响分析 |
| 3.8 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第四章 压电智能层合板材料参数识别研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 参数识别模型 |
| 4.3 非线性最小二乘问题的求解 |
| 4.3.1 牛顿法 |
| 4.3.2 高斯-牛顿法 |
| 4.3.3 单位步长Levenberg-Marquardt方法 |
| 4.3.4 利用信赖域技巧的Levenberg-Marquardt方法 |
| 4.4 灵敏度计算 |
| 4.4.1 求导数法 |
| 4.4.2 差分法 |
| 4.5 误差分析 |
| 4.6 算例分析 |
| 4.6.1 均质板E、μ的识别 |
| 4.6.2 压电双晶板e_(31)的识别 |
| 4.6.3 压电层合板C_(11)、C_(12)、E的识别 |
| 4.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第五章 压电智能层合板的形状控制 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 样条无网格法局部控制模型的建立 |
| 5.2.1 样条无网格法局部控制模型刚度矩阵 |
| 5.2.2 压电层表面电量列阵 |
| 5.3 压电智能层合板形状最优控制模型的建立 |
| 5.3.1 目标函数及优化变量 |
| 5.3.2 优化算法 |
| 5.3.3 位移灵敏度矩阵 |
| 5.4 书本式压电驱动器控制力解析法研究 |
| 5.4.1 本构方程 |
| 5.4.2 压电层合梁的控制方程 |
| 5.4.3 悬臂压电层合梁的解答 |
| 5.5 算例分析 |
| 5.5.1 验证算例 |
| 5.5.2 局部变形控制分析 |
| 5.5.3 形状优化控制分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第六章 压电智能钢框架结构分析的QR法 |
| 6.1 引言 |
| 6.2 建立考虑高阶剪切影响的压电梁单元刚度矩阵 |
| 6.2.1 考虑高阶剪切影响的位移函数 |
| 6.2.2 考虑高阶剪切影响的位移和应变形函数矩阵 |
| 6.2.3 压电梁的电势和场强形函数矩阵 |
| 6.2.4 考虑高阶剪切影响的单元刚度矩阵 |
| 6.3 建立考虑初始几何缺陷及P—△效应的压电梁柱单元刚度矩阵 |
| 6.4 压电智能平面钢框架结构动力分析的QR法 |
| 6.4.1 压电智能框架结构样条位移函数及电势函数 |
| 6.4.2 QR法变换 |
| 6.4.3 建立压电梁柱单元势能泛函 |
| 6.4.4 利用变分原理建立压电智能框架结构分析的QR法动力方程 |
| 6.4.5 压电智能框架结构QR法静力控制分析 |
| 6.5 压电层合梁一阶剪切理论解析法分析 |
| 6.5.1 压电层合梁的平衡方程 |
| 6.5.2 压电简支层合梁的解答 |
| 6.6 算例分析 |
| 6.6.1 验证算例 |
| 6.6.2 压电智能框架结构变形控制分析 |
| 6.7 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第七章 压电智能钢框架结构主动振动控制研究 |
| 7.1 引言 |
| 7.2 智能结构振动主动控制原理 |
| 7.3 结构振动主动控制算法 |
| 7.3.1 线性二次型(LQR)经典最优控制 |
| 7.3.2 模态控制 |
| 7.4 压电堆工作原理 |
| 7.5 算例分析 |
| 7.5.1 振动频率和振型分析 |
| 7.5.2 压电堆式驱动器控制框架变形分析 |
| 7.5.3 结构振动控制分析 |
| 7.6 本章小结 |
| 参考文献 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 本文主要研究成果 |
| 8.2 有待进一步研究的内容 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文和参加的科研项目 |
（9）压电智能结构振动主动控制及优化配置研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 结构振动主动控制研究进展 |
| 1.2.1 振动主动控制系统组成 |
| 1.2.2 压电材料在振动主动控制系统中的应用 |
| 1.2.3 控制理论及控制方法的发展 |
| 1.2.4 传感器/作动器优化配置研究进展 |
| 1.3 本文主要内容 |
| 2 压电层合结构有限元模型 |
| 2.1 压电材料及其性能 |
| 2.2 压电层合结构有限元模型 |
| 2.3 基于压电元件的振动主动控制系统 |
| 2.4 小结 |
| 3 线性二次型独立模态空间控制 |
| 3.1 对控制系统基本要求 |
| 3.2 状态空间方法 |
| 3.3 线性系统可控性及可观性 |
| 3.4 线性二次型独立模态空间控制方法 |
| 3.4.1 概述 |
| 3.4.2 压电层合结构运动方程模态空间描述 |
| 3.4.3 压电层合结构状态空间方程 |
| 3.4.4 压电层合结构线性二次型独立模态空间控制方程推导 |
| 3.5 控制方程的求解 |
| 3.6 压电悬臂梁线性二次型独立模态空间控制仿真 |
| 3.6.1 压电悬臂梁简谐激励下线性二次型独立模态空间控制 |
| 3.6.2 压电悬臂梁基于舰船振动信号激励下线性二次型独立模态控制 |
| 3.7 小结 |
| 4 压电传感器/作动器优化配置 |
| 4.1 优化配置准则 |
| 4.2 优化算法 |
| 4.2.1 自适应进化策略简介 |
| 4.2.2 自适应进化策略在优化配置中的应用 |
| 4.3 优化配置数值仿真 |
| 4.3.1 优化数学模型 |
| 4.3.2 结果与讨论 |
| 4.4 小结 |
| 5 总结与展望 |
| 参考文献 |
| 附录A 结构振动主动控制程序框图 |
| 附录B 压电传感器/作动器优化配置程序框图 |
| 攻读硕士学位期间发表学术论文情况 |
| 致谢 |
（10）压电智能复合材料板分析的样条有限点法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题的背景和意义 |
| 1.2 智能结构系统介绍 |
| 1.2.1 智能结构的工作机理 |
| 1.2.2 智能材料 |
| 1.2.3 智能结构的组成 |
| 1.3 智能结构在土木工程中的应用 |
| 1.4 复合材料层合板综述 |
| 1.4.1 复合材料简介 |
| 1.4.2 复合材料层合板研究现状 |
| 1.5 压电智能结构的研究现状 |
| 1.5.1 智能结构的分析方法 |
| 1.5.2 变形控制研究现状 |
| 1.6 本文研究的主要内容 |
| 第二章 压电智能层合板结构简介 |
| 2.1 概述 |
| 2.2 压电材料工作机理 |
| 2.2.1 正压电效应 |
| 2.2.2 逆压电效应 |
| 2.2.3 压电材料的机械性质 |
| 2.3 压电本构关系 |
| 2.3.1 线弹性-压电本构关系 |
| 2.3.2 压电介质特性 |
| 2.4 压电层合板布置方式 |
| 第三章 复合材料层合板分析的样条有限点法 |
| 3.1 样条有限点法简介 |
| 3.2 基于经典理论的层合板样条有限点法 |
| 3.2.1 基本假设 |
| 3.2.2 位移模式 |
| 3.2.3 几何方程 |
| 3.2.4 本构关系 |
| 3.2.5 层合板变分原理 |
| 3.2.6 层合板样条离散化 |
| 3.2.7 建立层合板样条离散化泛函 |
| 3.2.8 建立层合板样条离散化动力模型 |
| 3.3 基于高阶剪切变形理论的层合板样条有限点法 |
| 3.3.1 位移模式 |
| 3.3.2 几何方程 |
| 3.3.3 本构关系 |
| 3.3.4 层合板变分原理 |
| 3.3.5 层合板样条离散化 |
| 3.3.6 建立层合板样条离散化泛函 |
| 3.3.7 建立层合板样条离散化动力模型 |
| 3.4 算例 |
| 3.4.1 静力算例分析 |
| 3.4.2 动力分析及算例 |
| 第四章 压电智能复合材料板分析的样条有限点法建模及静态形状控制 |
| 4.1 基于经典理论压电层合板分析的样条有限点法 |
| 4.1.1 智能线弹性-本构关系 |
| 4.1.2 压电智能层合板变分原理 |
| 4.1.3 压电层合板样条离散化 |
| 4.1.4 建立压电智能层合板样条离散化泛函 |
| 4.1.5 建立压电智能层合板样条离散化动力模型 |
| 4.2 基于高阶剪切变形理论压电层合板分析的样条有限点法 |
| 4.2.1 智能线弹性-本构关系 |
| 4.2.2 压电智能层合板变分原理 |
| 4.2.3 压电层合板样条离散化 |
| 4.2.4 建立压电智能层合板样条离散化动力模型 |
| 4.3 静态变形控制 |
| 4.3.1 开环控制 |
| 4.3.2 闭环控制 |
| 第五章 程序设计 |
| 5.1 程序设计简介 |
| 第六章 算例分析 |
| 6.1 相关材料参数及结构尺寸 |
| 6.2 压电层合板变形分析 |
| 6.2.1 只受机械荷载作用 |
| 6.2.2 只受电荷载作用 |
| 6.3 层合板铺层角度变化 |
| 6.4 静变形控制 |
| 6.4.1 开环控制 |
| 6.4.2 闭环控制 |
| 6.5 算例结果分析 |
| 第七章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间参加的科研项目和发表的论文 |
四、含压电传感器和驱动器的复合材料中厚板有限元分析(英文)（论文参考文献）
- [1]基于压电陶瓷的混凝土损伤识别与监测研究[D]. 高振恒. 太原理工大学, 2021(01)
- [2]面向智能蒙皮的大面积柔性冲击监测网络设计[D]. 邓晓磊. 南京航空航天大学, 2019
- [3]静载荷作用下的Lamb波传播特性研究[D]. 闫玺玺. 南京航空航天大学, 2019
- [4]疲劳载荷下基于应力波的复合材料结构损伤监测研究[D]. 路祥. 南京航空航天大学, 2019
- [5]层合/功能梯度压电板的动力特性研究[D]. 左丹丹. 北京交通大学, 2014(06)
- [6]基于板模型的柔性机翼气动弹性分析与控制[D]. 岳承宇. 南京航空航天大学, 2014(01)
- [7]压电智能复合材料/结构界面断裂研究[D]. 王亮. 大连理工大学, 2013(08)
- [8]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(01)
- [9]压电智能结构振动主动控制及优化配置研究[D]. 宋媚婷. 大连理工大学, 2011(05)
- [10]压电智能复合材料板分析的样条有限点法[D]. 文晓海. 广西大学, 2008(01)