ipmash@ipme.ru | +7 (812) 321-47-78
пн-пт 10.00-17.00
Институт Проблем Машиноведения РАН ( ИПМаш РАН ) Институт Проблем Машиноведения РАН ( ИПМаш РАН )

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт проблем машиноведения Российской академии наук

МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное учреждение науки
Институт проблем машиноведения Российской академии наук

Гашение вынужденных колебаний балки

На видео представлен результат эксперимента по созданию системы управления, снижающей амплитуду вынужденных колебаний металлической балки.
Алюминиевая балка толщиной 3 мм и длиной 70 см расположена вертикально и закреплена в одной точке вблизи нижнего конца. В результате приложения внешней гармонической силы к точке закрепления балка начинает вибрировать, наибольшая амплитуда колебаний наблюдается на верхнем конце балки при возбуждении на частоте первого резонанса (около 7 Гц).
Система управления включает пьезоэлектрические сенсоры и актуаторы в виде прямоугольных пластин, всего используется две пары сенсор-актуатор, наклеенных по обеим сторонам балки на двух участках. Задача системы управления - максимально погасить колебания балки на двух низших резонансных частотах. Целью эксперимента является сравнение локального и модального подходов к управлению, результат показывает, что модальное управление работает более эффективно. На видео показан результат включения модальной системы управления при колебаниях балки на первом резонансе: видно, что амплитуда колебаний снижается примерно в 5 раз.
Приведенная литература посвящена экспериментальному и численному сравнению различных подходов к активному управлению на примере гашения колебаний балок с помощью пьезоэлементов.

Литература:

1. Belyaev A.K., Fedotov A.V., Irschik H., Nader M., Polyanskiy V.A., Smirnova N.A. Experimental study of local and modal approaches to active vibration control of elastic systems // Structural Control and Health Monitoring. 2018. Vol. 25. No. 8. e2105.
2. Беляев А.К., Полянский В.А., Смирнова Н.А., Федотов А.В. Процедура идентификации при модальном управлении распределенным упругим объектом // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. 2017. Т. 10. № 2. С. 69–81.
3. Федотов А.В. Численное моделирование гашения колебаний распределенной системы с помощью пьезоэлементов // Научно-технические ведомости СПбГПУ. Физико-математические науки. 2019. Т. 12. № 1. С. 142-155.
4. Fedotov A.V. Active vibration suppression of Bernoulli-Euler beam: experiment and numerical simulation // Cybernetics and Physics. 2019. V. 8. № 4. P. 228-234.
5. Федотов А.В. Применимость упрощенных моделей пьезоэлементов в задаче активного гашения колебаний // Известия высших учебных заведений. Приборостроение. 2020. Т. 63. №2. С. 126-132.
6. Fedotov A.V. Shape Control and Modal Control Strategies for Active Vibration Suppression of a Cantilever Beam. In: Indeitsev D.A., Krivtsov A.M. (eds) Advanced Problem in Mechanics II. APM 2020. Lecture Notes in Mechanical Engineering. (2022) P. 234-244. Springer, Cham.
7. Fedotov A.V., Belyaev A.K., Polyanskiy V.A., Smirnova N.A. (2022). Local, Modal and Shape Control Strategies for Active Vibration Suppression of Elastic Systems: Experiment and Numerical Simulation. In: Polyanskiy, V.A., Belyaev, A.K. (eds) Mechanics and Control of Solids and Structures. Advanced Structured Materials, vol. 164. P. 151-169. Springer, Cham.

Видео:
383
Используя этот сайт, вы соглашаетесь с тем, что мы используем файлы cookie.