大跨空間結(jié)構(gòu)減震控制裝置的設計與實驗研究.pdf

1、超磁致伸縮材料(簡寫GMM)是一種在磁場作用下可以產(chǎn)生較大變形和出力，而在霉磁場下又可以恢復變形的新型功能材料．這種材料可以將電磁能轉(zhuǎn)換成機械能或聲能，相反地也可以將機械能轉(zhuǎn)換成電磁能，因此是一種重要的能量轉(zhuǎn)換功能材料。這種材料在低磁條件下就可以輸出達10-3數(shù)量級的應變，并且具有承載能力大、能量轉(zhuǎn)換效率高和反應速度快等特點。由這種材料制成的超磁致伸縮作動器在機械加工、減振降噪及傳感等方面都有著廣泛的應用。
　　 超磁致伸縮作動

2、囂在磁場下應力應變輸出大、低壓驅(qū)動、低頻性等特點，使其更適合作為主動控制系統(tǒng)中的驅(qū)動設備。但由于超磁致伸縮材料的性能受其成分及其制造工藝的影響而各有差異，因此建立在實驗數(shù)據(jù)基礎之上的性能認知更具有可靠性。
　　 本文以GMM特殊的磁(電)-力學性能為基礎，研制了—種新型的GMM作動器，并進行了相應的輸入輸出特性實驗，然后將其用于大跨空間結(jié)構(gòu)的主動振動控制，進行了相應的計算機模擬分析。主要內(nèi)容有：
　　 (1)系統(tǒng)地介紹了

3、GMM的堿致伸縮機理、基本特性和本構(gòu)方程等，并根據(jù)其本構(gòu)方程建立了基于GMM作動器的主動控制方程。
　　 (2)通過對已有設計經(jīng)驗的總結(jié)，研制了一種能夠適用于結(jié)構(gòu)主動振動控制的GMM作動器，并通過實驗獲得了GMM作動器的電流一力及電流一位移的關(guān)系曲線,建立了GMM作動器的電流驅(qū)動數(shù)學模型。
　　 (3)推導了大跨空間結(jié)構(gòu)基于GMM作動器的靜力及動力有限元方程，并通過算倒分析，檢驗了GMM作動器的主動控制機理，驗證了應用G