压电材料车身薄壁结构振动控制仿真研究

"基于压电材料的车身薄壁结构振动主动控制仿真分析" 本文是一篇首发论文，由沈传亮、安孝文和王大学共同撰写，研究内容涉及到利用压电材料对车身薄壁结构进行振动主动控制的仿真分析。该研究受到了国家自然科学基金和高等学校博士点基金的支持。主要作者沈传亮是吉林大学汽车工程学院车身系的副教授，专注于车用智能结构的研究。 在研究中，研究人员利用了有限元分析软件，这是一种强大的数值计算工具，用于模拟和预测结构在各种工况下的行为。他们构建了一个有限元模型，该模型包含了车身薄壁材料与压电片粘贴形成的压电层合结构。通过软件的压电分析功能，研究人员进行了静态分析和模态分析。静态分析用于确定结构在静载荷下的变形和应力分布，而模态分析则揭示了结构的自然频率和振动模式，这对于理解和预测结构的动态响应至关重要。 在振动主动控制方面，研究采用了比例控制法，这是一种常见的控制器设计策略，用于调整压电层片的电压输出，以抑制车身薄壁结构的振动。通过这种方式，压电材料能够转换机械能为电能，并反过来，根据控制算法改变其形状，从而抵消或减少振动。通过对不同几何参数的控制效果进行分析，研究者揭示了这些参数对振动控制性能的具体影响规律。 关键词涵盖了压电材料、车身薄壁结构、振动控制、有限元仿真以及参数影响规律，表明研究不仅探讨了压电材料的应用，还深入到了控制策略和结构特性对振动控制效果的敏感性。中图分类号将其归类为TB381，表明这是与机械工程，特别是结构动力学相关的研究。 这项工作为压电材料在汽车车身振动控制中的应用提供了理论基础和仿真验证，对于提高车辆的舒适性和结构稳定性具有重要意义。未来的研究可能进一步探索更优化的控制算法，以及压电材料与其他智能材料的组合使用，以提升振动控制的效果。