بررسی پاسخ دینامیکی حلقه باز و بسته تیر ساندویچی با هسته انعطاف پذیر مجهز به حسگر و عملگر پیزوالکتریک

Abstract

در این مقاله، پاسخ دینامیکی تیر ساندویچی با هسته انعطاف­پذیر و تکیه­گاه ساده مجهز به وصله­های حسگر و عملگر پیزوالکتریک تحت بارِ گسترده سینوسی قبل و بعد از کنترل بررسی می­شود. برای به دست آوردن پاسخ سازه­ای از نظریه سه لایه تیر ساندویچی استفاده شده است که در آن برای رویه بالا و رویه پایین نظریه اویلر-برنولی و برای هسته نظریه مرتبه اول خطی بکار گرفته شده است. معادلات حاکم بر مساله با استفاده از اصل هامیلتون استخراج شده­اند. با استفاده از روش گالرکین معادلات دیفرانسیل جزئی حاکم بر مساله به معادلات دیفرانسیل معمولی در حوزه زمان تبدیل شده و سپس با تعریف مناسب متغیرهای حالت، معادلات حالت سیستم ب دست آمده­اند. از روش کنترلی بهینه خطی مرتبه دوم برای کنترل ارتعاشات استفاده شده است. هدف مقاله نشان دادن اثر انعطاف­پذیری هسته در کنترل پاسخ دینامیکی تیر و بررسی پاسخ فرکانسی آن قبل و بعد از بستن حلقه کنترلی توسط نظریه سه لایه تیر ساندویچی است. بررسی­ها بیانگر عملکرد خوب کنترلر در کاهش دامنه ارتعاشات است. همچنین، انعطاف­پذیری هسته می‌تواند باعث ایجاد حدود 18% اختلاف در دامنه ارتعاش رویه بالا و پایین شود که این امر در تعیین محل عملگر و حسگر در رویه بالا و پایین تاثیرگذار است.