压电桁架振动控制：优化配置与频率调整

"压电桁架自振频率控制的优化配置方法 (2003年)" 这篇2003年的论文出自大连理工大学，主要探讨了如何通过优化压电材料在桁架结构中的配置来控制结构的自振频率。研究中，作者们引入了一个(0,1)设计变量来表示压电杆件的存在与否，并对这个二进制变量进行了连续化处理，以适应优化算法的需要。他们推导出了压电桁架自振频率对于这个设计变量的灵敏度计算方法，这对于理解和调整结构动态特性至关重要。 论文构建了一个压电桁架杆件配置的优化模型，该模型的目标是通过改变压电杆件的位置和数量来调整结构的自振频率。他们采用序列线性规划方法来解决这个优化问题，这是一种有效的数学工具，用于处理含有线性目标函数和线性约束条件的优化问题。这种方法允许他们在保证计算效率的同时，寻找最优的压电杆件配置方案，从而实现对结构自振频率的精确控制。 为了验证所提出的算法和程序的有效性，研究者在JIFEX软件中实现了这一算法，并通过数值算例进行了测试。JIFEX是一款广泛使用的结构分析软件，能够进行复杂的结构动力学分析。通过这些算例，他们证明了他们的方法能够在实际应用中成功地调整压电桁架的振动特性。 这篇论文的关键词包括压电材料、自由振动、频率、灵敏度和优化配置，表明其主要关注的是压电材料在振动控制领域的应用。压电材料因其独特的机电耦合性质，既可以作为传感器检测结构振动，又可以作为作动器主动抑制振动。因此，对于压电材料在桁架结构中的优化配置研究，不仅有理论上的意义，也有着广泛的实际应用价值，特别是在航空航天、土木工程和精密机械等领域，对于减少或控制结构振动、提高结构性能有着重要作用。 这篇论文为压电智能结构系统的杆件配置提供了一种创新的优化方法，对于未来在压电材料控制振动方面的研究和技术发展提供了重要的理论基础和实践指导。