구조동역학 예제

활성 섬유 복합부(MIT)의 현재 제조의 전형적인 예는 도 2(a)에 도시되어 있다. 구조 작동 응용 분야에서 평면 응력 및 변형을 감지하고 작동하기 위해 섬유가 실제로 횡방향으로 정렬됩니다. 단방향 맞춤은 최대 섬유 체적 분율을 허용합니다. 현재 반연속 130 μm 직경의 PZT 섬유가 사용됩니다. 상기 매트릭스 물질은 B-스테이징 에폭시(prepregging 열세체 중합체);; 미세 PZT 분말은 매트릭스 유전체를 증가시키는 데 사용되어 높은 유전체 활성 섬유 내에서 더 높은 전기장을 허용합니다. 또한 도 2(b)의 SEM 단면 사진과 같이 9 μm 직경의 유리 보강 섬유가 강도 향상을 위해 포함될 수 있습니다. 구조 역학의 많은 응용 프로그램은 동적 구조에 대한 정확한 수학적 모델을 갖는 전적으로 자신의 성공을 의존한다. 이러한 모델은 유한 요소 모델링에서 파생될 수 있습니다. 질량 및 강성 행렬 의 형태로 결과 FE 모델은 제안된 구조 변화로 인한 감도 해석 및 예측과 같은 추가 응용 분야에 필수적일 수 있습니다. 그러나 구조의 복잡성과 불확실성으로 인해 이러한 FE 모델이 충실하게 대표되기를 기대하는 것은 비현실적이다. 필수 접근 방식은 구조를 측정하고 모달 모델을 파생시키고 이를 사용하여 기존 FE 모델과 상호 연관시켜 업데이트하는 것입니다.

이 모델 상관 관계의 철학은 측정에서 파생된 모달 모델이 충분한 수의 진동 모드와 측정된 위치의 부족으로 인해 불완전하지만 구조의 동적 동작을 진정으로 나타낸다는 것입니다. 따라서 FE 모델을 `수정`하는 데 사용할 수 있으며, 둘 사이에 불일치가 발생할 경우 이 철학은 일부 FE 분석가에 의해 도전 될 수 있지만 경험은 대부분의 경우 그 장점을 정당화했다. 가정된 모드 모양 u에 대 한 ( x) {displaystyle {bar {u}}}}} 질량 M을 가진 구조 시스템의; 굽힘 강성, EI (영의 계수, E, 영역의 두 번째 모멘트, I를 곱함); 그리고 인가된 힘, F(x): 작동의 이방성 특성은 모달 액추에이터및 센서의 설계를 허용하며, 호스트 구조에 의존하지 않고 구조적 결합 메커니즘을 통해 작동을 전송할 수 있습니다.