機電耦合系統和壓電系統動力學

機電耦合系統和壓電系統動力學

《機電耦合系統和壓電系統動力學》是2014年6月北京航空航天大學出版社出版的圖書,作者是安德·波蒙(A. Premont)。

基本介紹

  • 書名:機電耦合系統和壓電系統動力學
  • 作者:安德·波蒙(A. Premont)
  • 出版社:北京航空航天大學出版社
  • 出版時間:2014年6月
  • 頁數:156 頁
  • 定價:29 元
  • 開本:16 開
  • 裝幀:平裝
  • ISBN:9787512415508
內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

哈密頓原理是動力學理論中的一個普遍而基本的定律。本書基於該理論給出對機電耦合系統和壓電系統動力學的分析理論與分析方法。主要特點一是由淺入深、由表及里地介紹了機電耦合系統的分析原理;另一個特點是理論經典、內容新穎,包含了相關研究領域的許多前沿熱點問題。在內容組織上,本書首先將哈密頓原理套用於電學系統,然後進一步推廣至機電耦合系統,在此基礎上引入壓電材料結構在振動控制中的最新研究進展並對其進行耦合動力學分析,介紹了包括基於壓電分支電路的被動阻尼減振技術、負電容的概念、自感知作動器原理等。這樣循序漸進的安排使得新進入基於壓電材料進行振動控制領域的研究人員,特別是高校的研究生很容易上路。
本書可供航空航天工程、船舶工程、汽車工程、土木工程、機械工程等領域從事振動主被動控制的研究生、工程設計人員及科技工作者學習與參考。

圖書目錄

目錄
第1章機械系統的拉格朗日動力學1
1.1引言1
1.2運動狀態函式1
1.3廣義坐標,動力學約束3
1.4虛功原理6
1.5達朗貝爾原理7
1.7.1線性、非陀螺、離散系統的振動13
1.7.2耗散函式13
1.7.3例1:具有滑動質量的單擺14
1.7.4例2:旋轉擺15
1.7.5例3:旋轉的彈簧質量系統16
1.7.6例4:陀螺效應17
1.8有約束的拉格朗日方程19
1.9守恆定律20
1.9.2隱性坐標21
1.9.3實例:球擺22
1.10連續系統22
1.10.1瑞利里茲法23
1.10.2一般連續系統24
1.10.3格林應變張量24
1.10.4預應力產生的幾何應變能25
1.10.5具有軸向載荷的梁的橫向振動26
1.10.6實例:受壓簡支梁27
1.11參考文獻27
第2章電路的拉格朗日動力學28
2.1引言28
2.2電路元件的本構方程28
2.2.1電容28
2.2.2電感29
2.2.3電壓源與電流源31
2.3基爾霍夫定律31
2.4電路系統哈密頓原理32
2.4.1哈密頓原理,電荷格式33
2.4.2哈密頓原理,磁通量格式34
2.4.3討論35
2.5電路系統拉格朗日方程36
2.5.1拉格朗日方程,電荷格式36
2.5.2拉格朗日方程,磁通量格式36
2.5.3例137
2.5.4例238
2.6參考文獻40
第3章機電耦合系統41
3.1引言41
3.2換能器的本構方程41
3.2.1可動極板電容41
3.2.2可移動芯棒電感43
3.2.3動圈式換能器45
3.3哈密頓原理47
3.3.1位移電量格式47
3.3.2位移磁通量格式48
3.4.1位移電量格式48
3.4.2位移磁通量格式49
3.4.3耗散函式49
3.5舉例50
3.5.1電磁活塞50
3.5.2電磁擴音器51
3.5.4慣性質量作動器54
3.5.5電動力隔振器56
3.5.6天鉤阻尼器57
3.5.8單軸式磁懸浮系統59
3.6廣義機電耦合換能器61
3.6.1本構方程61
3.6.2自感應61
3.7參考文獻62
第4章壓電系統64
4.1引言64
4.3離散換能器的本構關係66
4.4具有單個壓電換能器的機械結構70
4.4.1電壓源71
4.4.2電流源72
4.4.3壓電換能器的導納72
4.4.4有預應力的換能器73
4.4.5提高機電耦合係數的主動方法74
4.5多換能器組合系統75
4.6一般壓電結構76
4.7.1本構關係77
4.7.2餘能密度函式80
4.8哈密頓原理80
4.9羅斯壓電變壓器83
4.9.1驅動段84
4.9.2能量收集段84
4.9.3動力特性85
4.10參考文獻87
第5章壓電層合板88
5.1梁式壓電作動器88
5.1.1哈密頓原理88
5.1.2壓電驅動力90
5.2片狀壓電感測器91
5.2.2感測器輸出92
5.2.3電荷放大器的動力學行為93
5.3空間模態濾波器93
5.3.1模態作動器93
5.3.2模態感測器94
5.4具有同位作動器感測器的梁結構95
5.4.1頻響函式96
5.4.2零極點圖97
5.4.3模態截斷98
5.5壓電層合板99
5.5.1二維本構方程100
5.5.2基爾霍夫定律100
5.5.3多層彈性複合板的剛度矩陣101
5.5.4具有單個壓電層的複合板102
5.5.5等效壓電載荷103
5.5.6感測器輸出103
5.5.7討論104
5.6參考文獻106
第6章基於壓電換能器的主動和被動阻尼技術108
6.1引言108
6.2主動式結構,開環頻響函式109
6.3基於集成力反饋的主動阻尼技術112
6.3.1電壓控制112
6.3.2模態坐標系113
6.3.3電流控制114
6.4壓電換能器的導納116
6.5基於阻性分支電路的被動阻尼技術117
6.5.1採用負電容增強阻尼效果119
6.5.2廣義機電耦合係數120
6.6感性分支電路120
6.8一般壓電結構126
6.9自感知作動器126
6.9.1力感測127
6.9.2位移感測127
6.9.3傳遞函式128
6.10其他主動阻尼技術130
6.10.1超前控制131
6.10.2正位置反饋控制131
6.11討論133
6.12參考文獻133
術語對照及索引136

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