高精度超低頻多維振動控制及精密定位微構(gòu)件的研究

本項目針對超低頻復(fù)雜振動環(huán)境，提出一種在同一構(gòu)件上采用不同極化方式的分布壓電陣進(jìn)行傳感與驅(qū)動，實施多維精密隔振、運動仰振和精密定位合一的新構(gòu)思實現(xiàn)精密隔振平臺微型化的新結(jié)構(gòu)。研究建立該微結(jié)構(gòu)多維壓電振動的傳感與控制模型、振動和定位控制策略及其關(guān)系的基本理論。從而提高我國精密測量設(shè)備的測量精度和自動化程度。 2100433B

振動控制在現(xiàn)代工程中應(yīng)用十分廣泛，很多工程因為沒有考慮共振效應(yīng)而失敗，造成經(jīng)濟(jì)上的損失和人員上的傷亡。因此，其研究價值不言而喻。

工業(yè)和運輸業(yè)中廣泛采用機(jī)器作原動力，機(jī)械振動的危害越發(fā)嚴(yán)重，振動控制要求日益迫切。汽輪機(jī)、水輪機(jī)和電機(jī)等動力機(jī)械，汽車、火車、船舶和飛機(jī)等交通運輸工具，以及工作母機(jī)、礦山機(jī)械和工程機(jī)械等，都沿著高速重載方向發(fā)展，其振動也日益強(qiáng)烈。精密機(jī)床和精密加工技術(shù)的發(fā)展中，如果離開嚴(yán)格隔振的平靜環(huán)境，工作就不正常，無法達(dá)到預(yù)期的精度目標(biāo)。材料工業(yè)和建筑工業(yè)的發(fā)展中，廣泛采用高強(qiáng)度的建筑材料，建筑高度不斷攀升使得建筑受風(fēng)載激勵后振幅達(dá)幾米之大，難以滿足舒適和安全要求，倘不能減振，此類高樓就無法繼續(xù)發(fā)展下去。飛機(jī)、導(dǎo)彈、坦克、戰(zhàn)車通常在最為惡劣的環(huán)境中工作。因此，軍工部門對減振環(huán)節(jié)的要求也日漸增多。尤其是如今的精確打擊方向的研究，更需要減振理論的支持。

無論是民用工業(yè)還是軍事工業(yè)，其產(chǎn)品性能都與減振技術(shù)密切相關(guān)。產(chǎn)品性能又決定了企業(yè)的利潤效益。因此，關(guān)于振動控制的研究永不過時 。

精密點檢的定位有兩種形式。

(1)除日常點檢和專業(yè)點檢外的設(shè)備檢查活動都可作為精密點檢范疇，如SIS點檢、技術(shù)監(jiān)督和監(jiān)控、二十五項反措對標(biāo)檢查、重大危險源識別的數(shù)據(jù)，都可看成精密點檢。也就是說，除日常點檢和專業(yè)點檢獲得的設(shè)備狀態(tài)數(shù)據(jù)外，其他數(shù)據(jù)都作為精密點檢數(shù)據(jù)來定位和對待。

(2)一般理解的第三層防護(hù)就是用更加精密的儀器去檢測設(shè)備狀態(tài)，如通過振動分析儀、油液分析儀、紅外熱像儀、泄漏檢測儀等完成設(shè)備的狀態(tài)檢測。進(jìn)行設(shè)備的狀態(tài)管理。

巨型框架結(jié)構(gòu)具有巨大抗側(cè)剛度且整體工作性能強(qiáng)，是現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)發(fā)展的重要方向之一，利用結(jié)構(gòu)振動控制技術(shù)減輕巨型框架結(jié)構(gòu)在多維地震作用下的響應(yīng)是一項亟需解決的重要課題。本課題旨在提出考慮多維隔震的巨型框架-子結(jié)構(gòu)新體系，并以該體系的非線性空間簡化模型和響應(yīng)預(yù)測及控制為研究對象，研究內(nèi)容涵蓋：建立考慮耦合效應(yīng)的巨型框架多維隔震結(jié)構(gòu)的有限元數(shù)值分析模型，提出考慮耦合效應(yīng)的巨型框架多維隔震結(jié)構(gòu)非線性空間簡化模型，研究體系的空間動力響應(yīng)特性及各參數(shù)影響規(guī)律；研究巨型框架多維隔震結(jié)構(gòu)的設(shè)計反應(yīng)譜及地震反應(yīng)預(yù)測理論，研究巨型框架多維隔震結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計方法；通過縮尺地震模擬振動臺試驗研究巨型框架多維隔震結(jié)構(gòu)的時域地震反應(yīng)，驗證理論和數(shù)值分析的巨型框架結(jié)構(gòu)振動控制策略；進(jìn)行時域和頻域下巨型框架多維隔震結(jié)構(gòu)抗風(fēng)可靠性相關(guān)研究；研究在強(qiáng)震作用下巨型框架多維隔震結(jié)構(gòu)體系動力響應(yīng)特性、失效模式及混合控制理論、技術(shù)。