压电桁架中作动器与传感器的优化布置研究

来源 :河北工程大学 | 被引量 : 4次 | 上传用户:linfenrir
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近年来,世界的航天事业尤其是我国的航天事业的发展蒸蒸日上,同时桁架结构在航天工程中应用也越来越广泛。但是桁架结构在太空中存在着潜在的危险,这是因为外空中的介质含量及其稀薄,如果桁架结构在外空中受到某种激励,很容易产生振动并且在短时间内达到稳定状态比较困难,这对航天结构系统本身和安装在系统上的仪器与设备是不利的。解决这个问题的最好方法是振动进行主动的控制,这就需要在航天桁架中布置传感器和作动器,利用传感器和作动器适时的对航天桁架的响应进行监测和控制。虽然较多的传感器和作动器能够获得比较全面的信息和产生较大的阻力,然而如果传感器与作动器的数目过多、位置布置不合理,则不仅会使控制的效果下降还会增加能耗,严重时还会破坏整个控制系统。因此,我们需要对桁架中传感器与作动器的数目和位置进行优化,以便可以以合理的作动器与传感器的数目和位置对航天桁架进行控制。这有很好的理论意义和实际的应用价值。本文以压电智能桁架为研究对象,利用压电片的正、逆压电效应,分析主动杆件与结构的机电耦合作用,并建立含有传感器与作动器的智能桁架有限元模型。针对遗传算法在收敛问题对遗传算法的算子进行改进,同时针对遗传算法求解多目标求解时因采用传统固定权数方法确定目标的权重系数存在的主观性缺点,本文采用随机权数方法进行改进。同时本文应用ANSYS的参数设计语言对空间桁架进行建模和求解,并给出部分的命令流。最后本文以作动效率为准则,运用改进后的遗传算法对桁架中传感器与作动器的数目和位置布置进行优化,经过对优化结果的分析可知,本文方法具有较好的优化效果。
其他文献
建筑工程的施工速度不断加快,施工周期一般已达到一周一层。多、高层建筑施工中模板支架下混凝土主体结构尚未达到100%设计强度,通常就进行上层主体结构施工故目前大多采用多
近年来,随着国民经济建设的迅速发展,我国基本建设规模不断扩大,越来越多的工程项目需要采用预应力混凝土管桩基础,以满足建(构)筑物对桩基础承载力和变形的要求,保证建(构)
由钢筋混凝土板钢网架结合而成的组合网架结构,因其新颖的结构形式、巧妙的结构布置、合理的材料运用及其在现代工程中的广泛应用,而在近几十年的时间里迅速发展。但目前对于
随着高层建筑结构的迅速发展,建筑功能日益复杂化。带钢桁架转换层结构成为近年来高层建筑结构发展的一大趋势。该结构传力明确,传力途径清楚,但由于结构竖向分布不规则,构造复杂
柔模泵注混凝土支护技术是地下工程支护的新形式,无煤柱开采护巷分为沿空留巷、沿空掘巷、跨采和预采无煤柱护巷以及在采空区内形成巷道四种形式,其中沿空留巷这种无煤柱护巷方式在技术和经济上有许多优越性,因而对于条e件适d合的矿井都优先采用。沿空留巷的基本方式是将当上区段工作面采过后,将上工作面的运输机巷用专门的支护材料进行维护,使此保留下来的巷道做为下区段工作面的回风巷,这样一条巷道可以得到两次利用。柔模
局部地面定位技术(LGPS)是一种将矩阵扫描电路安装在各种空间的地面上,通过采集地面上的行人重物在地面造成的压力来实现在局部地面上精确定位行人或者重物的技术。局部地面
随着经济的发展和工程技术的不断进步,人们对建筑功能及美观的要求也在不断提高,因此高层建筑也出现了新颖复杂的结构形式,甚至出现竖向或平面比较特殊的结构,例如带转换层的
本文以人工冻结粘性土为研究对象,分别研究了不同条件下的冻土单轴压缩特性与强度、单轴蠕变规律及其影响因素等。单轴强度试验研究人工冻结粘性土的变形特性曲线、抗压强度
由于各种原因,越来越多的混凝土结构需要加固。新的加固材料及加固技术不断出现。其中,纤维增强塑料(fiber reinforced polymer/plastic, FRP)以其轻质、高强、耐腐蚀及易施
众所周知,高层建筑物随着建筑高度的增加,其所受到的水平作用力对其的影响也会相对增大,导致其侧向位移也明显地增加。因此为了控制建筑结构因风荷载以及地震荷载对其位移的不利