西安交通大学：《智能结构与振动控制》课程教学课件（讲稿）第3章 智能结构的驱动元件

西安交通大学$ 3-1概述xi'an jiaotong universityX2BoFk,PiB, =0B,(0) =0=P22k2m2uP2k.xFx,(t)=sin ot减振器的质量m的运动为Fsinotk2减振器经过弹簧k,对m的作用力为TTTTTTTTTk,x =-Fsin ot这个力恰与作用在主质量m上的激振力Fsinのt大小相等、方向相反，互相平衡。这就是减振器消除主系统振动的原理。航天航空学院

x2 x1 B1  0 2 0 2 2 1 2 ( ) k B F p p B               2 22 2 k p m    减振器的质量m2的运动为 t k F x (t) sin 2 2   减振器经过弹簧k2对m1的作用力为 k x Fsint 2 2   这个力恰与作用在主质量m1上的激振力 大小相等、 方向相反，互相平衡。 F sint 这就是减振器消除主系统振动的原理。 §3-1 概述

西安交通大学$ 3-1概述xi'an jiao tong university43不足：工作频带窄，仅适用于μ=0.2Blbp,=p22频率变化很小的振动系统10在の近旁的某个小范围内也-1能满足要求，主系统质量m-2的运动虽不是零，但振幅小。-3H-42.51.01.52.000.5のm22 0.2, Pl= P22时,Bi随变化的规律，阝阴图表示在u=BoP22mi影部分是减振器的可工作频率范围。Mechanical and Structural Vibration

• 不足:工作频带窄,仅适用于 频率变化很小的振动系统 • 在近旁的某个小范围内也 能满足要求，主系统质量m1 的运动虽不是零，但振幅小。 Mechanical and Structural Vibration 图表示在μ= = 0.2, p11= p22时， 随 变化的规律，阴 影部分是减振器的可工作频率范围。 0 1 B B p22  11 22 m m §3-1 概述

西安交通大学$ 3-1概述xi'an jiaotong university4这种减振器的缺点是使单自由度3μ=0.2BIB系统成为两自由度系统，因而有P,-p2两个固有频率。如果激振力的频10率变化，就可能出现两次共振。-1解决这些问题的途径是（1）采用-2阻尼动力减振器；（2）增加控制-3系统，使原来的被动减振器变为-42.51.01.52.00.50有源的主动减振器。Mechanical and Structural Vibration

这种减振器的缺点是使单自由度 系统成为两自由度系统，因而有 两个固有频率。如果激振力的频 率变化，就可能出现两次共振。 解决这些问题的途径是（1）采用 阻尼动力减振器；（2）增加控制 系统，使原来的被动减振器变为 有源的主动减振器。 Mechanical and Structural Vibration §3-1 概述

西安交通大学$ 3-2形状记忆材料xi'anjiaotonguniversity简称SME)3.2.1形状记忆效应(ShapeMemoryEffect,将材料在一定条件下进行一定限度以内的变形后，再对材料施加适当的外界条件，材料的变形随之消失而回复到变形前的形状。形状记忆合金形状记忆陶瓷形状记忆聚合物27航天航空学院

27 3.2.1 形状记忆效应 (Shape Memory Effect, 简称SME) ——将材料在一定条件下进行一定限度以内的变形后，再 对材料施加适当的外界条件，材料的变形随之消失而回复到 变形前的形状。 §3-2 形状记忆材料

西安交通大学S 3-2形状记忆材料xi'anjiaotonguniversity单程形状记忆效应材料在高温下制成某种形状，在低温相时将其任意变形，再加热时恢复为高温相形状，而重新冷却时却不能恢复低温相时的形状双程形状记忆效应加热时恢复高温相形状，冷却时恢复低温相形状，即通过温度升降自发可逆地反复恢复高低温相形状的现象，或称为可逆形状记忆效应。28航天航空学院

28 §3-2 形状记忆材料 • 单程形状记忆效应 材料在高温下制成某种形状，在低温相时将其任意变 形，再加热时恢复为高温相形状，而重新冷却时却不能恢 复低 温相时的形状 • 双程形状记忆效应 加热时恢复高温相形状，冷却时恢复低温相形状，即通 过 温度升降自发可逆地反复恢复高低温相形状的现象，或称为可逆 形状记忆效应