热机电耦合结构动力学及其主动控制的有限元分析

【摘要】本文采用8节点实体壳单元、电势沿厚度二次分布的压电单元以及等参热单元构造了热-机-电耦合单元。基于Hellinger-Reissner广义变分原理建立了热-机-电耦合的线性压电板壳动力学有限元模型。为克服梯形自锁、厚度自锁以及剪切自锁，进一步采用应力杂交元和ANS（AssumedNaturalStrain）法。根据本文建立的有限元方程分别对压电片整体铺设和分片铺设结构的静态和动态问题进行数值计算，确定外界载荷、电场、温度场对结构的力学性能的影响规律，主要是结构形变、模态、主动控制等力学性能。数值结果显示本文模型具有相当高的收敛性和精确性。通过对热流和电载荷联合作用对整片和分片铺设压电片结构的静动态特性的影响情况分析，得到在现有假设的前提下，热流作用仅影响机械场的载荷向量，电场影响机械场的刚度矩阵和载荷向量。在线性有限元模型的基础上，采用常增益负速度反馈控制方法对压电结构和热-机-电耦合结构导出了动力控制的有限元模型并进行了有效主动振动控制的数值计算。进一步采用了新的控制模式消除了温度场效应所引起的平衡位置的偏移。最后考虑几何非线性的耦合结构。采用增量分析法，建立有效的非线性热-机-电耦合结构的有限元模型。数值分析了非线性对结构的静态形变的影响，结果显示本文给出的非线性模型的有效性和精确性。
【作者】孙晓洁；
【导师】姚林泉；
【作者基本信息】苏州大学，车辆工程，2014，硕士
【关键词】热-机-电耦合；压电结构；实体壳单元；应力杂交元；负速度反馈控制；几何非线性；增量分析法；

【参考文献】
[1]舒旭峰.品牌认知对消费者品牌选择的影响研究[D].浙江工商大学,企业管理,2014,硕士.
[2]马蓉.景观小品设计中的美学应用研究[D].西北农林科技大学,风景园林,2012,硕士.
[3]蒋小玉.Banach空间二阶脉冲积—微分方程两点边值问题解的存在性[D].西北师范大学,基础数学,2013,硕士.
[4]吴颖.基于普特网的高职英语听力课外自主学习模式的探索[J].云南社会主义学院学报.
[5]张啸鹏.中国共产党土地革命理论的历史考察[D].西南大学,马克思主义中国化研究,2013,硕士.
[6]刘重.湖南新型农业科技社会化服务体系构建研究[D].湖南农业大学,农业科技组织与服务,2012,硕士.
[7]刘海军.中学语文教学中激情教学艺术的研究[D].杭州师范大学,语文教育（专业学位）,2011,硕士.
[8]马兰云.生态文明视域中的生活方式变革[D].河北师范大学,马克思主义基本原理,2014,硕士.
[9]贾新乐,马占芳.石墨烯复合物用于肿瘤标志物多靶标电化学免疫检测[A].中国化学会.中国化学会第十四届胶体与界面化学会议论文摘要集-第6分会：胶体与界面化学技术、应用与产品[C].中国化学会:,2013:1.
[10]吴晓艳.开放过程中的金融监管[D].河北大学,世界经济,2003,硕士.
[11]周美彤.“中国风”流行歌曲的教育价值研究[D].沈阳师范大学,音乐学,2013,硕士.
[12]李彩鹦.污水化学指纹数据库的构建及其在水污染溯源中的应用[D].北京化工大学,化学工程与技术,2013,硕士.
[13]曲晓艳.核盘菌MADS-box转录因子SsMCM1功能的研究[D].吉林大学,植物病理学,2014,硕士.
[14]奥都巴雅尔.蒙古国旅游产业发展研究[D].内蒙古师范大学,区域经济学,2012,硕士.
[15]李旭.我国城市商业银行竞争力研究[D].东北农业大学,金融学,2013,硕士.
[16]陈柏材.新时期高校辅导员队伍建设问题及对策[D].西南大学,思想政治教育,2012,硕士.
[17]裴浩.基于SOPC的视频监控系统研究[D].湖北工业大学,电力电子与电力传动,2013,硕士.
[18]刘钰莎.教师实践性知识建构及发展研究[D].西南大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.
[19]刘耀,刘翀,曾南超,蒋卫平,杨万开.向—上特高压直流输电工程换流变压器充电失败分析[J].电力系统自动化,2011,17:103-106.
[20]孙长山.基于GUI的软件图标可用性研究[D].中南民族大学,设计艺术学,2013,硕士.
[21]于鑫淼.单面啮合—双面啮合同步测量方法的研究[D].苏州大学,机械设计及理论,2013,硕士.
[22]史海燕.网络信息集成服务的概念体系、服务模式与体系结构研究[D].吉林大学,2004.
[23]屠志远.地方政府驻外机构改革问题研究[D].郑州大学,公共管理（专业学位）,2013,硕士.
[24]王春林.2009年遵义市16606例妇女乳腺增生症普查结果[D].遵义医学院,普通外科（专业学位）,2013,硕士.
[25]付森.城乡养老文化比较研究[D].安徽大学,人类学,2014,硕士.
[26]周戈.中小水务企业并购策略研究[D].重庆大学,工商管理,2003,硕士.
[27]孙婷.依那普利对心力衰竭大鼠心肌细胞凋亡及凋亡基因bcl-2、bax表达的实验研究[D].青岛大学,心内科,2004,硕士.
[28]陈若跃.东滩煤矿第四系上组向中组注水过程的地层沉降研究[D].西安科技大学,采矿工程,2014,硕士.
[29]窦步智.转型期企业劳动关系评价理论与实证研究[D].南京师范大学,企业管理,2012,硕士.
[30]覃陆华.建筑作品著作权侵权问题研究[D].广东财经大学,法律（专业学位）,2014,硕士.
[31]全昊.基于桑克模式视角某外资IT企业战略成本管理研究[D].北京交通大学,2014.
[32]宋光平.铁路货运量预测方法研究[D].北京交通大学,2007.
[33]张源珊.房产信息管理法律问题研究[D].华中师范大学,法律,2014,硕士.
[34]黄治平.IC反应器处理猪场废水试验研究[D].中国农业科学院,环境工程,2004,硕士.
[35]张良波.屋顶长生草离体培养及其形态发生的细胞学与生理生化变化的研究[D].湖南农业大学,植物学,2004,硕士.
[36]张昌盛,俞卫华,李娜,崔玉金.精细化碳酸钙产品的生产技术研究进展[J].中国非金属矿工业导刊,2012,02:51-54.
[37]夏敬云,任春梅,付会兵,徐明,郑啸波,柳志强,郑裕国.维生素A棕榈酸酯的分离纯化与分析[J].基因组学与应用生物学,2013,01:70-75.
[38]朱松耆.论非金属矿物的选别回采[J].有色金属(矿山部分).1993(01)
[39]陈浩.我国各种组织形式私募股权投资基金的立法思考[D].湖南师范大学,法律（专业学位）,2012,硕士.
[40]汪洋.我国上市公司内部控制缺陷信息披露的影响因素分析[D].北京交通大学,2013.
[41]李晓菲.大连长海县附属岛屿原住居民高血压流行病学调查[D].遵义医学院,内科学（专业学位）,2013,硕士.
[42]叶源潮.基于RFID的动态OD数据获取方法及应用[D].兰州理工大学,控制理论与控制工程,2014,硕士.
[43]王鲁宁.我国碳排放权交易法律制度研究[D].中国地质大学（北京）,环境与资源保护法学,2013,硕士.
[44]林放.地铁环控通风节能技术研究[D].西南交通大学,建筑与土木工程,2013,硕士.
[45]秦凯利.优秀高校英语教师专业成长叙事探究[D].华中科技大学,外国语言学及应用语言学,2013,硕士.
[46]张世杰.普什铸造公司发展战略研究[D].西南交通大学,工商管理（专业学位）,2013,硕士.
[47]侯继峰,张永垒,曹源.城轨车辆运行速度测量方法[J].中国铁路,2014,01:88-90.
[48]张翅翔.大流量工况下离心泵内部流动特性研究[D].浙江理工大学,机械电子工程,2014,硕士.
[49]刘振宇.宜宾市电影产业的历史与现状[D].西南大学,电影学,2014,硕士.
[50]高秋菊,夏绍灵,邹文俊,彭进,曹少魁.高分子/石墨烯纳米复合材料研究进展[J].高分子通报,2012,09:87-91.