板聲輻射控制中壓電傳感器-作動(dòng)器布置研究.pdf

1、結(jié)構(gòu)聲主動(dòng)控制(ASAC)系統(tǒng)將振動(dòng)主動(dòng)控制技術(shù)(AVC)應(yīng)用到噪聲主動(dòng)控制(ANC)中，通過對(duì)振動(dòng)結(jié)構(gòu)表面施加次級(jí)力，降低結(jié)構(gòu)的聲輻射。現(xiàn)在廣泛研究的智能聲學(xué)結(jié)構(gòu)是通過壓電式傳感器對(duì)結(jié)構(gòu)某一位置應(yīng)變信息的測(cè)量和作動(dòng)器的加載，來實(shí)現(xiàn)對(duì)聲場(chǎng)輻射聲功率的控制，使用盡量少的傳感器和作動(dòng)器在低頻段獲得很好的輻射聲功率衰減效果一直是結(jié)構(gòu)聲主動(dòng)控制追求的目標(biāo)。目前對(duì)低于臨界頻率下的結(jié)構(gòu)聲輻射主動(dòng)控制方法主要依賴于模態(tài)重組和模態(tài)抑制兩種途徑來實(shí)現(xiàn)，模

2、態(tài)重組和模態(tài)抑制方法在控制中一般是不可分的，模態(tài)抑制思想使用較為廣泛，模態(tài)重組方法因?yàn)樯婕暗浇Y(jié)構(gòu)和聲場(chǎng)的耦合問題，在控制中一般只作為輔助方法，少有人進(jìn)行深入討論。要想在有限的作動(dòng)能量下，通過少量傳感器和作動(dòng)器來獲得良好的控制效果，必須對(duì)結(jié)構(gòu)振動(dòng)和聲場(chǎng)之間的耦合進(jìn)行深入研究，才能給出更合理的壓電傳感器和作動(dòng)器優(yōu)化布置方法。從目前所做的工作來看，對(duì)于低于臨界頻率進(jìn)行結(jié)構(gòu)噪聲主動(dòng)控制時(shí)，對(duì)輻射聲場(chǎng)進(jìn)行有效控制的傳感器作動(dòng)器布置研究還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。

3、對(duì)于少量貼片方案，在應(yīng)變片布置時(shí)對(duì)結(jié)構(gòu)分析缺乏聲場(chǎng)的針對(duì)性，本文研究了力激勵(lì)作用下壓電板聲輻射主動(dòng)控制時(shí)傳感器/作動(dòng)器的布置問題。在低于臨界頻率情況下，給出了輻射聲功率和板波數(shù)之間的定性關(guān)系，推導(dǎo)了彈性板振動(dòng)時(shí)結(jié)構(gòu)模態(tài)和空間聲極子的相互關(guān)系，據(jù)此提出了模態(tài)抑制和模態(tài)重組方法相結(jié)合的壓電片布置方案。其次基于有限元/邊界元數(shù)值計(jì)算方法，對(duì)所提出的壓電片布置方案進(jìn)行了力激勵(lì)作用下結(jié)構(gòu)輻射聲功率控制的定量計(jì)算，并和基于模態(tài)抑制方法下的壓電片布置