کنترل پاسخ دینامیکی تیر کامپوزیتی هوشمند هیبرید بر بستر الاستیک غیرخطی بهینه

تحلیل و مدلسازی تیر کامپوزیتی چندلایه هوشمند مبتنی بر نظریه اویلر-برنولی با لایه های یکپارچه حس گر و عملگر پیزوالکتریک در شرایط تکیه گاهی کاملا الاستیک و تحت تحریک پالس خارجی با بکار گیری اصل همیلتون ارائه شده است. جذب غیرخطی ارتعاشات سازه با استفاده از جاذبه ای غیرخطی ارتعاشی بهینه شده توسط یک الگوریتم بهینه سازی عددی که در آن تابع هدف، کل انرژی سازهکنترل نشده می باشد، به منظور کاهش ارتعاشات عرضی تیر ارائه شده است. مکان ها، جرم ها، سختی ها و ضرایب میرایی جاذب ها به نحوی بهینه شده اند تا انرژی کل سازه کمینه شود. یک سیستم کنترل فعال حلقه بسته با استفاده از الگوریتم کنترل فیدبک مندی سرعت، برای کنترل فعال پاسخ گذرای دینامیکی سازه طراحی می شود. ولتاژ اندازه گیری شده توسط حسگر پس از تقویت به عملگر پیزو که باافزایش سختی تیر از لرزش آن جلوگیری می کند، پسخورد می شود. سپس، اثر کنترلر فیدبک بر پاسخ تیر و رفتار ولتاژ خروجی از لایه حسگر و ولتا ورودی به لایه عملگر بررسی می شود. روش گسستهسازی گالرکین تجزیه معادلات دیفرانسیل حرکت سازه انعطاف پذیر و جاذب های غیرخطی، استفاده می شود. نتایج حاکی از آن است که با اضافه کردن مرحله ای یک جاذب غیرخطی بهینه و سپس دو جاذب غیرخطی بهینه در مکان هایی مناسب از طول تیر، شاهد کاهش چشمگیر دامنه و تعداد نوسانات اسخ دینامیکی سیستم به گونه ای که مناسب ترین پاسخ گذرا ازنظر کاهش دامنه و تعداد نوسانات، برای حالت تیر هیبرید با دو جاذب بهینه در طول تیر و ساز اعمال کنترل کننده فعال، خواهد بود.

Keywords:

سازه هوشمند , مواد پیزوالکتریک , تیر کامپوزیت چندلایه , کنترل ارتعاشات , جاذب دینامیکی غیرخطی , بستر الاستیک