一、压电薄膜PVDF在振动结构声学主动控制（ASAC）中的应用（论文文献综述）
胡明[1]（2021）在《交变电压激励对PVDF压电微穿孔板及其阵列吸声特性影响研究》文中研究说明微穿孔板吸声体（MPPA）具有轻薄、绿色无污染的结构特点,应用于窗户、天花板、飞机等领域,但在噪声频率多变的环境中,传统的MPPA吸声特性不可调,无法有效吸声降噪。在过去的几十年,压电材料作为声吸收控制层在吸声降噪领域应用普遍,因其具有良好的逆压电效应,通过外接激励电压,在有源降噪领域具有可观的发展前途。本文研究了聚偏氟乙烯压电微穿孔板吸声体（PVDF-MPPA）有源-无源吸声降噪机理,将PVDF薄膜数控加工成压电微穿孔板,设计了三种不同结构类型的PVDF-MPPA阵列,以实现有源-无源降噪一体化的吸声性能,通过改变PVDF-MPPA各单元的外部激励信号,有效提高了低频段激励频率点附近的吸声系数,实现吸声特性可调的多频率点吸声降噪,具体的研究内容如下:首先,本文理论分析了刚性微穿孔板、柔性微穿孔板、外接分流电路的PVDF-MPPA吸声机理和压电材料的主动吸声机理,为探索PVDF-MPPA阵列有源-无源降噪一体化的吸声机理提供了理论基础。其次,静音室内实验测试了聚偏氟乙烯（PVDF）压电薄膜及压电微穿孔板阵列受激励时的频谱特性,从实验角度分析了PVDF-MPPA在激励频率点吸声系数波动机理。同时设计了三种不同结构的PVDF压电微穿孔板阵列基座及外部交变电压激励电路系统。最后,驻波管法测试了PVDF-MPPA阵列在100Hz-1600Hz范围内的吸声特性,实验测试结果表明,通过调节外部驱动信号,PVDF-MPPA阵列有效提高了激励频率点附近的吸声性能,针对不同的噪声环境,对PVDF-MPPA施加和噪声频率相近的激励频率信号,驱动PVDF-MPPA阵列,选择性地改善PVDF-MPPA在所需频段的吸声特性。
于洋[2]（2020）在《基于PVDF共聚物膜的柔性纳米心音传感器的设计及心音信号分类算法的研究》文中研究表明心音是心脏收缩舒张过程中产生的一种生理音,蕴含多种生理和病理信息,是心脏及血管机械运动状况的反映。心音听诊是心脏病早期诊断最常用的一种方法,传统的心音听诊无法将心音信号实时记录和分析。本文提出了一种心音识别系统的设计方案,该方案包括了对心音信号的传感、采集、去噪和机器分类方法,为疑似心脏病患者进行心音听诊提供了一种新的诊断方式。首先,本文针对传统心音听诊的弊端提出了一种基于聚偏氟乙烯（PVDF）-氧化锌（Zn O）共聚物的纳米柔性压电薄膜心音传感器的设计方案。作者研制并搭建了一套高压静电纺丝实验平台,基于该实验平台,作者制备并比较了纯PVDF、PVDF/Zn O和PVDF/石墨烯（GR）三种柔性纳米压电共聚物薄膜的压电特性。经扫描电镜观察,制备的压电薄膜纤维取向较为一致,薄膜的机械柔性较好。其次,针对压电性较好的PVDF/Zn O共聚物压电薄膜进行“三明治”式的封装保护,制作了柔性心音传感器。作者设计并实现了PVDF/Zn O共聚物柔性心音传感器的调理电路,该电路包括电荷放大电路、电压放大电路和偏置电路。调理电路将柔性心音传感器获得的微弱心音信号放大后,送入USB-6008数据采集卡。作者在Lab VIEW平台上编写软件实现了心音信号的采集、滤波和存储。基于小波变换的理论基础,本文对采集到的心音信号在MATLAB平台下进行了小波变换阈值去噪处理,选用Daubechies6（简称db6）小波作为基小波,选择的分解层数为5层。实验结果表明,该方法具有较好的降噪效果。最后,本文基于前馈神经网络提出并实现了一种心音分类算法,该算法首先对降噪后心音信号的采集质量进行筛选,然后对符合要求的心音信号进行正常和异常分类。算法共提取18个特征变量,以交叉熵为损失函数进行训练。训练集为Physio Net开源心音数据库中的3580例心音数据。随机选用心音数据库中的480例心音数据和新型PVDF共聚物柔性纳米心音传感器测得的20例心音数据组成验证集进行分类测试,测试结果得到本文提出的心音分类算法的平均灵敏度为83.09%,平均特异性为83.27%。实验证明了本文提出的系统具有一定的可行性和先进性,具有自动机器分类方式的心音识别系统有一定的应用前景。
梅开煌[3]（2018）在《基于PVDF压电薄膜传感器的心音检测系统研究》文中研究指明心音信号作为人体最重要的生理指标之一,蕴藏着心脏状况的大量重要信息。获取并识别心音信号,在医学上对器质性心脏病的诊断具有重大的意义。受限于人耳听觉的频率范围以及主观经验与判断方法,传统的心脏听诊方法与技巧难以讲授与掌握。随着“智能医疗”概念的提出,为了帮助人们更快捷及时的了解自己心脏的健康状况,借助医疗仪器、计算机与数字信号处理等技术对心音信号进行检测与识别,已经成为近几年的研究热点与难点。PVDF压电薄膜作为一种高分子聚合物材料,具有较高的柔韧性与较好的压电性,十分适宜用来制作检测心音信号的压电传感器。本文首先研制了一套成本低廉、绿色环保、纺丝参数可控的桌面型静电纺丝实验平台,基于该实验平台使用静电纺丝技术制备了纤维平均直径为0.24um、压电常数d33为21pC/N、相对介电常数为11.8、介电损耗角正切为0.027的性能良好的PVDF压电薄膜。然后从便携性的角度出发,基于“三明治”结构设计,利用自制的PVDF压电薄膜研制了一款性能稳定、柔韧性高、灵敏度不低于1V/mm的PVDF压电心音传感器。本文所设计的心音信号采集系统,由PVDF压电心音传感器、心音信号调理硬件电路与心音数据采集端组成。根据心音信号特点,对缓冲电路、滤波电路、放大电路进行了设计与仿真;并且基于LabVIEW图形化编程环境,实现了心音信号的采集、存储与可视化。心音信号采集时引入噪声是不可避免的,因此必须先对心音信号进行去噪处理。基于小波变换阈值降噪原理的基础上,本文提出了一种双变量可调阈值函数对心音信号进行去噪,与其他几种小波阈值函数的去噪效果比较,实验结果表明,本文提出的小波阈值函数去噪的心音信号的均方误差与信噪比均优于本文介绍的几种常见的阈值函数。针对心音信号的特点,使用MFCC特征参数提取算法对其特征进行提取,并根据其特征采用SVM算法对心音信号进行识别。本文使用的心音数据集包括公开心音数据库中正常心音信号以及冠心病、主动脉狭、主动脉瓣关闭不全等异常心音信号共3500例,本文研制的PVDF压电心音传感器采集的12例正常心音信号、4例心血管疾病患者的异常心音信号。训练的心音识别模型对正、异常心音信号的正确识别率高达94.60%,实验结果表明,本文设计的PVDF压电心音传感器与提出的正、异常心音信号分类的方法具有较高的实用价值,为心血管疾病的诊断与临床应用奠定了基础。
周围[4]（2016）在《柔性索网结构中压电薄膜阻尼系统的减振原理分析及设计方法》文中研究指明为了在无阻尼、微重力的太空环境中对大型可展开式空间柔性索网结构中索网的振动进行被动控制,本文作者基于谐振分流电路被动控制理论,利用PVDF压电薄膜材料设计了一种筒状柔性压电薄膜阻尼结构。其外接电路的电极可以有两种形式,分别用来吸收弦索纵向振动与弦索横向振动时的动能。两片电极分别分布在筒状压电薄膜内外两侧并外接谐振分流电路的压电薄膜阻尼系统称为盘卷式压电薄膜阻尼系统,若干片长条状电极均匀分布在筒状压电薄膜内外两侧,分别连接谐振分流电路的压电薄膜阻尼系统称为长条式压电薄膜阻尼系统。通过对大型可展开式空间索网结构的动力学特性的研究与谐振分流电路被动阻尼效果鲁棒性分析,确定以单一弦索和十字弦为研究对象,并以此为基础对压电薄膜阻尼系统的几何参数与电学参数进行设计与优化。通过建立压电薄膜阻尼系统的基本机电耦合模型与谐振分流电路基本理论的优化方法推导,本文给出此压电薄膜阻尼系统的几何参数与电学参数最优值,并利用数值计算方法进行验证,对被控结构的频域位移响应、时域位移响应、时域能量变化等特征量进行分析,验证了此压电薄膜阻尼系统的有效性。经过理论推导与数值模拟的的计算与分析,结果表明盘卷式压电薄膜阻尼系统在抑制单弦纵向振动时效果较好,可使弦索末端位移减小92%。在抑制单弦的横向振动时应选用长条式压电薄膜阻尼结构,抑振效果一般,一阶振动抑制效果为29%,二阶振动抑制效果为93%,并且存在一定残余振动。在对十字弦的振动进行被动控制中,采用盘卷式接法,将压电薄膜阻尼系统应用于中间竖向索上,取得了一定的控制效果,中点振幅减小了63%左右。数值模拟结果证明此应用于柔性弦索振动控制的压电薄膜阻尼系统设计方法在其基本形状、极化方向、几何参数、电学参数上的设计与优化是合理的,其对于柔性弦索的振动控制是有效的,为空间索网结构的振动控制提供了可行的研究方向。
朱峤[5]（2015）在《阵列式压电模态传感器的设计及其故障诊断研究》文中研究说明噪声与振动的主动控制技术一直以来都是国内外航空航天领域的研究热点和难点,对飞行器结构的振动及其声辐射进行主动控制方面的研究对于提高其舒适性和安全性而言有着重大的实用价值和经济意义。在设计噪声与振动的主动控制系统时,为了取得良好的控制效果,一般来说,需要足够多的传感器来测量受控结构的全局变量（误差信号）;但随着传感器数目（输入信号）的增加,控制器的分析设计难度会急剧增加。在此背景下,本文对近年来新兴的压电模态传感器技术进行了相关研究。模态传感器设计的核心问题就是把结构表面大量的离散振动信息分解为若干高质量的独立误差信号用于控制器的设计,进而降低控制器的设计难度和分析工作量。本文针对阵列式压电模态传感器的设计方法、应用及其故障诊断策略展开研究,主要包括以下内容:（1）本文首先简述了噪声与振动控制系统中压电模态传感器技术的发展历程和研究现状,对PVDF薄膜作为振动有源控制误差传感器的特点和优势进行了分析说明,并简要介绍了压电模态传感器在实际振动与噪声测量过程中的一些应用。（2）本文通过“伪逆方法”来设计PVDF阵列式压电模态传感器,该方法的主要优点在于不需要预先获知振动结构的模态信息和边界条件,并通过数值分析和实验验证了该方法的可行性和有效性,同时发现其测量结果对于结构边界条件的微小扰动具有一定的稳定性。（3）注意到“伪逆方法”需要进行大量复杂的数学计算,为了简化模态传感器的设计,进一步提出一种新的设计阵列式压电模态传感器的方法,即直接将利用PVDF阵列进行实验模态分析得到的曲率模态作为加权系数,来测量结构的模态坐标。实验研究结果表明:该方法操作简单,模态滤波效果良好,且可以很容易推广到二维复杂结构,对实际工程具有较强的指导意义。（4）PVDF压电薄膜由于反复变形而导致的损伤或局部脱粘等都会造成压电模态传感器的输出信号出现较大误差,所以,本文进一步对阵列式压电模态传感器的故障诊断问题也进行了研究。基于模态滤波理论,引入平均误差向量曲率的平方作为诊断参数,数值计算以及实验结果表明:本文方法不仅可以对PVDF压电薄膜脱粘故障进行有效定位识别,而且需求计算量很小,操作简单。
原海朋[6]（2014）在《复合材料层合板声辐射特性分析与测量》文中研究说明复合材料层合板以其比强度高、比模量高、抗疲劳性能好和可设计性强等优异性能,广泛应用于航空航天、汽车制造等对材料有着较高要求的行业。应用中层合板必然受到外界激励而引起结构振动,这种振动不仅会影响材料性能导致结构使用寿命下降,而且会对周围进行声辐射。由声辐射模态理论可知:在中低频率时,对应的辐射效率随声辐射模态的增加而迅速降低;可通过控制前几阶声辐射模态对应辐射声功率,就可使总声功率大大降低。本文以复合材料层合板为研究目标,首先对层合板的声振特性进行了分析。文中采用分层理论结合有限元的方法计算了层合板的各阶固有频率及结构模态,结合声辐射模态理论计算了层合板的前两阶声辐射模态幅值和辐射声功率。分析了纤维铺设角度、纤维铺设方式、弹性模量比对层合板基频、频率间隔、声辐射模态幅值及辐射声功率的影响;分析了截断模态数对辐射声功率计算结果的影响。结果表明纤维铺设角度、弹性模量比等物理参数对层合板声振特性有不同程度的影响。其次,通过设计离散式PVDF压电传感器测量了层合板结构声辐射模态幅值及其对应声功率。运用最小二乘法拟合层合板结构模态振型函数,计算PVDF传感器输出电荷量,用Tikhonov正则化方法计算离散式PVDF压电传感器的加权系数,使输出信号为相应的声辐射模态幅值;分析了PVDF压电薄膜粘贴数目、粘贴位置、位置优化等对测量结果及加权系数的影响。最后,在前述层合板声辐射模态特性分析及离散式PVDF压电传感器理论设计的基础上,采用加速度传感器对不同激励力位置下的固支层合板声辐射模态幅值进行了测量,并获得了对应的辐射声功率。运用离散式PVDF压电传感器实验测量了中点激励层合板的声辐射模态幅值,获得了中点激励层合板的辐射声功率。
赵龙胜[7]（2014）在《层合板声振特性分析及PVDF模态传感器设计》文中认为复合材料层合板结构具有高的比强度，比模量高，抗疲劳性能好，可设计性和低噪声特性，被广泛应用于航空航天工程。航空航天复合材料层合板结构振动一般处于中低频率，因此，研究中低频复合材料层合板结构振动的声振特性性能具有重要意义和实际价值。对层合板自由振动的进行了研究。对于复合材料层合板结构的振动问题，本文提出了一种由Navier双三角函数表示的数值解析形式的分层理论，计算得到了无阻尼层合板的固有频率以及黏弹性阻尼层合板的固有频率和损耗因子的数值解析解。算例分析中，对影响固有频率以及损耗因子的影响因素，比如铺设角度、跨厚度比、弹性模量比等进行了分析讨论。结果表明，该计算方法可以精确的计算出层合板的固有频率以及黏弹性阻尼层合板的损耗因子，且不同的材料参数对计算结果有一定的影响。利用有限元软件ABAQUS进行层合板建模，并分析其振动特性，得到固有频率与模态振型；同时对层合板振动进行了模态实验研究，其结果与ABAQUS的分析结果进行对比。结果表明，利用ABAQUS有限元分析软件建立的层合板模型可靠，并且在工程初期，能够精确地预测层合板固有频率与模态振型；由于层合板的复杂性，比如阻尼机理的复杂性，影响边界条件设置的客观因素等原因，模态实验能够更客观地反应出层合板的振动特性。对层合板在受迫振动下的声辐射模态幅值进行了研究。一阶剪切变形理论结合有限元方法，得到层合板应变能与动能表达式，通过虚位移原理，建立了层合板振动方程。针对层合板在外激励作用下的动态响应，运用了模态振型叠加方法进行求解，得到层合板法向的动态响应，即法向速度。通过法向速度与声辐射模态理论的结合，得到外力作用下的声辐射模态幅值。通过算例对声辐射模态幅值以及声功率的计算，结果表明，该算法可以有效地计算出不同材料参数下的层合板固有频率、动态响应以及声辐射模态幅值等声振特性。设计了PVDF阵列式模态传感器测量复合材料层合板结构声辐射模态幅值。在中低频率时，控制结构声辐射模态幅值就可有效控制结构辐射总声功率，因此获取声辐射模态幅值是降低结构噪声的关键环节。本文将一组形状相同的矩形PVDF粘贴在层合板表面组成阵列传感器，为每块PVDF设计相应的加权系数，使PVDF传感器的输出的电荷信号经加权之后即为相应的声辐射模态幅值。结果表明，该设计方法能够获取复合材料层合板结构的声辐射模态幅值。
谭斐[8]（2011）在《振动梁的体积位移及声辐射灵敏度研究》文中提出近年来，中低频噪声控制逐渐成为具有挑战的研究课题，目前业界普遍认为有源结构声学控制（Active Structure Acoustic Control，ASAC）是解决这一难题的最有效的方法。它的优点是在中低频率时，能够更有效地控制结构声辐射。在有源结构声学控制系统中，误差传感策略是其中关键的一环，而抵消体积位移法是一种有效的误差传感策略。为求取任意边界振动梁体积位移，本文提出一种新型振动梁的体积位移传感器设计方法。基于ADM（Adomian decomposition method，简称ADM）以及一些的数学运算，求出任意边界梁的结构模态形状二阶空间导数的闭环级数解，通过模态法设计出特殊形状的PVDF（polyvinylidence fluioride）传感器，使PVDF输出信号为所需要的振动梁体积位移。以悬臂梁为例，采用一组PVDF阵列测量了其局部体积位移。在悬臂梁局部表面粘贴一组相同形状的矩形PVDF薄膜作为传感器，通过设计这组PVDF输出的加权系数，得到悬臂梁的局部体积位移。同时PVDF传感器的加权系数与激励力类型、幅值和位置无关。为研究振动梁的声辐射灵敏度，利用声辐射模态模型处理声辐射环节,将振速用声辐射模态展开,把求解声功率灵敏度问题转化成求解结构振速对设计变量求导的问题，接着利用有限元振动模型处理结构振动环节,求取结构振速响应，最终将结构的声辐射灵敏度问题转化成求解结构刚度矩阵、阻尼矩阵与质量矩阵的灵敏度问题。为对低频PVDF传感器阵列测量振动梁体积位移进行实验验证，选取悬臂梁的体积位移进行测量，并将PVDF测量结果与加速度计测量得到的精确值进行比较。实验结果表明，利用PVDF作为误差传感器来测量振动梁体积位移是完全可行的。
张军[9]（2009）在《基于声辐射模态的ASAC鲁棒控制器的设计研究》文中研究表明基于声辐射模态的有源结构声学控制（ASAC）是近几年提出的分析结构振动辐射声场性质和控制噪声辐射的一种有效方法。声辐射模态的一个重要特点是它在中、低频时,对应的辐射效率随着声辐射模态阶数的增加而迅速降低。因此,基于声辐射模态的ASAC系统的控制策略是使前k阶声辐射模态伴随系数幅值最小化。根据这个控制策略,建立了基于声辐射模态的ASAC模型。控制算法的选取和控制器的设计直接关系到控制效果的好坏,是ASAC系统设计中关键的一环。本文应用具有良好鲁棒性的H∞控制理论,对基于声辐射模态的ASAC系统进行了控制算法和控制器的研究。首先运用LMI方法,对基于速度伴随系数的ASAC系统设计了H∞状态反馈控制器,对基于加速度伴随系数的ASAC系统设计了H∞输出反馈控制器。仿真结果表明基于声辐射模态的控制策略是非常有效的。通过仿真还得知,控制力的位置的选取对控制效果的影响是很大的,特别是当控制力按声辐射模态形状的对称性和反对称性特点进行布置时,就可以只控制其中某阶声辐射模态伴随系数,而不会影响其他几阶伴随系数。接着对以上两个反馈系统,在考虑系统不确定性的情况下,分别设计了鲁棒H∞状态反馈控制器和鲁棒H∞输出反馈控制器。仿真表明所设计的控制器具有很好的鲁棒性,是有效可行的。在实际的控制系统中,不但系统参数存在不确定性,控制器参数也存在一定的不确定性。基于此,本文最后对基于加速度伴随系数的不确定系统,分别考虑控制器的加性摄动和乘性摄动,设计了非脆弱鲁棒H∞状态反馈控制器。通过与常规的标称控制器和鲁棒控制器的仿真比较,证明了本文所设计的非脆弱鲁棒控制器是有效可行的。
朱利锋,姜哲[10]（2008）在《任意边界板结构的声辐射模态误差传感器的设计》文中提出获取声辐射模态伴随系数是基于声辐射模态理论进行主动结构声控制（ASAC）的重要环节。以往PVDF分布式传感器的设计难点是振速展开受边界条件的限制,其设计过程往往是针对特定边界条件展开的。本文在声辐射模态理论和两维分布式传感器的压电方程的基础上,将板表面振速分布用Legendre多项式展开,给出了两维板结构的PVDF传感器形状与边界条件无关的设计方法。这样设计得到的传感器能应用于任意边界条件和任意振速分布的两维板结构,且实时性好,拓宽了其应用范围。本文还分别以固定边界条件板及在该板中任取一小区域两种情况为例,证明了该设计方法的可行性。
二、压电薄膜PVDF在振动结构声学主动控制（ASAC）中的应用（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、压电薄膜PVDF在振动结构声学主动控制（ASAC）中的应用（论文提纲范文）
（1）交变电压激励对PVDF压电微穿孔板及其阵列吸声特性影响研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文的研究目的及意义 |
| 1.2 微穿孔板吸声体的研究概况 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 1.3.1 本文的主要研究内容 |
| 1.3.2 本文的研究框架 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 PVDF压电微穿孔板降噪机理分析 |
| 2.1 微穿孔板吸声降噪机理 |
| 2.1.1 单层微穿孔板理论模型 |
| 2.1.2 并联单层微穿孔板吸声降噪理论模型 |
| 2.1.3 双层微穿孔板串并联吸声降噪理论模型 |
| 2.1.4 柔性微穿孔板吸声降噪机理分析 |
| 2.2 压电微穿孔板吸声降噪机理分析 |
| 2.3 压电材料有源吸声降噪机理分析 |
| 2.4 PVDF压电薄膜受激振动实验探索 |
| 2.4.1 PVDF压电阵列实验准备 |
| 2.4.2 PVDF压电薄膜阵列的频谱分析 |
| 2.4.3 压电薄膜的有源吸声机理分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 PVDF压电微穿孔板及交变电压激励测控系统搭建 |
| 3.1 PVDF微穿孔板加工及阵列结构 |
| 3.1.1 PVDF微穿孔板数控加工 |
| 3.1.2 并联单层PVDF-MPPA结构设计及加工 |
| 3.1.3 双层PVDF-MPPA串并联阵列结构设计及加工 |
| 3.2 交变电压激励测控系统 |
| 3.3 实验测试装置 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 PVDF压电微穿孔板及其阵列的吸声特性实验测试 |
| 4.1 单片单层PVDF-MPPA吸声特性 |
| 4.2 并联单层PVDF-MPPA吸声特性 |
| 4.3 双层PVDF串并联组合的微穿孔板吸声体阵列吸声特性 |
| 4.4 PVDF微穿孔板受激机理实验分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 总结与展望 |
| 5.1 工作总结与创新 |
| 5.2 未来的发展方向及展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况 |
（2）基于PVDF共聚物膜的柔性纳米心音传感器的设计及心音信号分类算法的研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 心音信号的采集和处理的国内外发展状况 |
| 1.2.2 PVDF压电薄膜国内外研究现状 |
| 1.2.2.1 PVDF薄膜的制备及性能研究现状 |
| 1.2.2.2 PVDF压电薄膜的应用 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 第2章 新型PVDF共聚物柔性纳米心音传感器的理论基础 |
| 2.1 压电传感器 |
| 2.1.1 压电效应 |
| 2.1.2 常见的压电材料和它们的压电方程 |
| 2.1.2.1 石英晶体 |
| 2.1.2.2 压电陶瓷 |
| 2.1.3 PVDF压电薄膜 |
| 2.1.3.1 PVDF压电薄膜的响应 |
| 2.1.3.2 PVDF压电薄膜的压电方程 |
| 2.1.4 PVDF压电薄膜的几种常用的制备方法 |
| 2.1.4.1 PVDF溶液直接结晶 |
| 2.1.4.2 熔融态PVDF在高温高压下或极冷条件下结晶 |
| 2.1.4.3 高倍率单轴拉伸 |
| 2.1.4.4 纳米离子或金属盐类诱导结晶 |
| 2.2 心音信号的理论基础 |
| 2.2.1 心音信号的形成 |
| 2.2.2 心音信号的采集方式与原理 |
| 2.3 小波变换理论基础 |
| 2.3.1 傅里叶变换与短时傅里叶变换 |
| 2.3.2 小波函数 |
| 2.3.3 连续小波变换(CWT) |
| 2.3.4 离散小波变换(DWT) |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 新型PVDF共聚物柔性纳米心音传感器的设计 |
| 3.1 新型PVDF共聚物压电薄膜 |
| 3.1.1 静电纺丝技术简介 |
| 3.1.2 新型PVDF共聚物压电薄膜的制备 |
| 3.1.3 PVDF共聚物薄膜的形貌分析 |
| 3.1.4 新型PVDF共聚物压电薄膜的结构设计与效果测试 |
| 3.1.4.1 新型PVDF共聚物压电传感器的结构设计 |
| 3.1.4.2 新型PVDF共聚物压电薄膜的压电性测试 |
| 3.2 新型PVDF共聚物压电薄膜的能量收集实验 |
| 3.2.1 能量收集输出功率影响因素的分析 |
| 3.2.2 新型PVDF共聚物柔性纳米压电薄膜的能量收集实验的结果分析 |
| 3.3 新型PVDF共聚物柔性纳米心音传感器调理电路的设计 |
| 3.3.1 电荷放大电路 |
| 3.3.2 电压放大电路 |
| 3.3.3 偏置电路 |
| 3.3.4 心音数据的采集 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 心音信号的去噪及分类算法 |
| 4.1 心音信号的去噪处理 |
| 4.1.1 基于小波变换的信号降噪法 |
| 4.1.2 小波基及分解层数的选择 |
| 4.1.3 小波变换阈值降噪中阈值的选取 |
| 4.1.4 心音信号小波信号的去噪处理 |
| 4.2 心音信号分类算法的分类策略 |
| 4.3 心音分类算法中的特征提取 |
| 4.4 神经网络用作分类器 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（3）基于PVDF压电薄膜传感器的心音检测系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 心音检测仪的发展状况 |
| 1.2.2 心音信号处理技术的发展状况 |
| 1.3 论文的主要研究内容 |
| 1.4 论文的组织结构 |
| 第2章 相关知识与理论 |
| 2.1 压电传感器 |
| 2.1.1 压电效应 |
| 2.1.2 压电材料 |
| 2.1.3 压电传感器等效电路及类型 |
| 2.1.4 PVDF压电薄膜传感器 |
| 2.1.5 PVDF压电薄膜传感器工作原理 |
| 2.1.6 PVDF压电薄膜的制备 |
| 2.2 心音信号 |
| 2.2.1 心音信号产生的机制 |
| 2.2.2 心脏杂音与心脏瓣膜疾病的关系 |
| 2.2.3 心音信号的频率 |
| 2.2.4 心音信号的分析 |
| 2.2.5 心音信号的检测原理 |
| 2.2.6 实验使用的心音数据集 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 心音信号采集系统设计 |
| 3.1 系统总设计 |
| 3.1.1 基本设计要求 |
| 3.2 PVDF压电心音传感器的设计与制作 |
| 3.2.1 静电纺丝技术介绍 |
| 3.2.2 PVDF压电薄膜的制备与测试 |
| 3.2.3 PVDF压电心音传感器的结构设计与测试 |
| 3.3 心音信号调理电路的设计 |
| 3.3.1 缓冲电路 |
| 3.3.2 带通滤波电路 |
| 3.3.3 工频滤波电路 |
| 3.3.4 放大电路 |
| 3.3.5 电源电路 |
| 3.3.6 心音数据采集端的设计 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 心音信号处理方法研究 |
| 4.1 心音信号处理方法分析 |
| 4.1.1 心音信号的去噪处理分析 |
| 4.1.2 心音信号的特征提取处理分析 |
| 4.1.3 心音信号的分类识别处理分析 |
| 4.2 心音信号的消噪 |
| 4.2.1 小波变换阈值降噪 |
| 4.2.2 小波变换阈值降噪中常用的几种阈值函数 |
| 4.2.3 本文提出的双变量可调阈值函数 |
| 4.2.4小波变换阈值降噪仿真实验 |
| 4.3 心音信号的特征提取 |
| 4.4 基于支持向量机的心音信号的分类识别 |
| 4.4.1 支持向量机的简介 |
| 4.4.2 心音信号分类识别模型的训练与分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 总结与展望 |
| 5.1 总结 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 |
（4）柔性索网结构中压电薄膜阻尼系统的减振原理分析及设计方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 大型可展开空间索网结构振动控制的研究背景 |
| 1.1.1 大型空间索网结构 |
| 1.1.2 索网结构振动带来的的危害及其控制方法 |
| 1.2 国内外研究现状及发展动态 |
| 1.3 本文主要研究内容、目的与意义 |
| 第2章 压电薄膜阻尼元件分流电路的工作原理 |
| 2.1 压电效应的基本理论 |
| 2.1.1 压电材料的压电效应 |
| 2.1.2 描述压电效应的四类方程 |
| 2.2 空间索网结构的基本结构及其变形分析 |
| 2.3 谐振分流电路的工作原理及优化设计 |
| 2.4 小结 |
| 第3章 压电薄膜阻尼系统结构设计 |
| 3.1 筒状压电薄膜阻尼系统 |
| 3.2 压电薄膜阻尼系统的基本电学参数与特性 |
| 3.3 压电薄膜结构优化 |
| 3.4 压电薄膜与弦索耦合的实验验证 |
| 3.5 小结 |
| 第4章 弦的振动与对应筒状压电薄膜阻尼器的力学与电学特性分析. |
| 4.1 弦的振动理论分析 |
| 4.1.1 弦的横向振动方程及应变分析 |
| 4.1.2 弦的纵向振动方程及应变分析 |
| 4.2 筒状压电薄膜阻尼器的变形与输出电压分析 |
| 4.2.1 弦在纵向振动时筒状压电薄膜阻尼器的变形与输出电压分析 |
| 4.2.2 弦在横向振动时筒状压电薄膜阻尼器的变形与输出电压分析 |
| 4.3 小结 |
| 第5章 筒状压电薄膜外接谐振分流电路阻尼系统的电路优化方法 |
| 5.1 筒状压电薄膜阻尼系统阻抗分析 |
| 5.1.1 RLC串联谐振分流电路阻尼系统的机械阻抗 |
| 5.1.2 带有RLC串联谐振分流电路的系统结构与传递函数 |
| 5.1.3 RLC串联谐振分流电路系统的电学参数优化 |
| 5.2 小结 |
| 第6章 基于压电薄膜阻尼系统的有限元建模与仿真分析 |
| 6.1 Comsol软件简介 |
| 6.2 单弦纵向振动有限元建模与仿真分析 |
| 6.3 单弦横向振动有限元建模与仿真分析 |
| 6.4 十字弦中点激振过程的有限元仿真分析 |
| 6.5 小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 参考文献 |
| 攻读学位期间发表论文与研究成果清单 |
| 致谢 |
（5）阵列式压电模态传感器的设计及其故障诊断研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 选题背景及研究意义 |
| 1.2 ANVC中误差传感器的选择 |
| 1.2.1 传统误差传感器 |
| 1.2.2 PVDF压电传感器 |
| 1.3 PVDF压电模态传感器的国内外研究现状 |
| 1.3.1 连续分布式压电模态传感器 |
| 1.3.2 离散阵列式压电模态传感器 |
| 1.4 论文主要研究内容和结构安排 |
| 第2章 阵列式压电模态传感器设计原理 |
| 2.1 模态方法 |
| 2.2 伪逆方法 |
| 2.3 数值分析 |
| 2.4 实验研究 |
| 2.4.1 可行性研究 |
| 2.4.2 稳定性研究 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 PVDF压电薄膜在实验模态分析中的应用 |
| 3.1 实验模态分析基本理论 |
| 3.2 PVDF压电薄膜与加速度计对比 |
| 3.3 利用PVDF压电薄膜阵列测量结构曲率模态 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 基于实验模态分析设计阵列式压电模态传感器 |
| 4.1 基本理论 |
| 4.1.1 结构曲率模态的正交性 |
| 4.1.2 阵列式压电模态传感器设计 |
| 4.2 数值分析 |
| 4.3 实验研究 |
| 4.3.1 一维结构 |
| 4.3.2 二维结构 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 阵列式压电模态传感器时域故障诊断与重构 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基于模态滤波的传感器故障诊断基本原理 |
| 5.3 数值分析 |
| 5.4 实验研究 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 研究总结 |
| 6.2 未来工作展望 |
| 参考文献 |
| 发表学术论文和参加科研项目情况 |
| 致谢 |
（6）复合材料层合板声辐射特性分析与测量（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 国内外研究现状及分析 |
| 1.2.1 声辐射模态理论研究现状 |
| 1.2.2 复合材料声振特性研究概述 |
| 1.2.3 PVDF模态传感器简介 |
| 1.3 论文的结构安排 |
| 第二章 基于分层理论的层合板振动特性分析 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 分层理论简介 |
| 2.3 层合板振动特性数值模拟 |
| 2.3.1 铺设角度对振动特性的影响 |
| 2.3.2 弹性模量比对振动特性的影响 |
| 2.3.3 振型分析 |
| 2.5 结论 |
| 第三章 基于分层理论的层合板声辐射特性分析 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 阻尼层合板声辐射模态求解 |
| 3.2.1 板结构的声辐射模态 |
| 3.2.2 阻尼系统的动态响应计算 |
| 3.3 层合板声特性数值分析与讨论 |
| 3.3.1 截断模态数的影响 |
| 3.3.2 铺设角度对声振特性的影响 |
| 3.4 结论 |
| 第四章 离散式PVDF压电传感器设计与分析 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 PVDF压电传感器原理简介 |
| 4.3 离散式PVDF压电传感器设计 |
| 4.3.1 离散式PVDF压电传感器原理 |
| 4.3.2 曲线拟合求层合板各阶振型函数 |
| 4.3.3 Tikhonov正则化方法 |
| 4.4 数值计算与分析 |
| 4.4.1 经典边界条件层合板声辐射模态幅值及对应加权系数 |
| 4.4.2 传感器粘贴数目的影响 |
| 4.4.3 传感器粘贴位置偏差的影响 |
| 4.4.4 PVDF传感器优化选择 |
| 4.5 结论 |
| 第五章 层合板声辐射实验研究 |
| 5.1 实验设计 |
| 5.1.1 实验目的 |
| 5.1.2 实验仪器及设备 |
| 5.1.3 实验装置台架 |
| 5.2 实验材料 |
| 5.3 加速度传感器测量层合板辐射声功率 |
| 5.3.1 中点激励层合板声辐射模态幅值测量 |
| 5.3.2 非中点激励层合板声辐射模态幅值测量 |
| 5.4 离散式PVDF测量层合板固有频率及辐射声功率 |
| 5.5 结论 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）层合板声振特性分析及PVDF模态传感器设计（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的目的和意义 |
| 1.1.1 航空工程领域中的应用 |
| 1.1.2 航天工程领域中的应用 |
| 1.2 层合板振动特性研究 |
| 1.2.1 层合板理论简述 |
| 1.2.2 层合板理论在结构振动中的应用 |
| 1.3 声辐射模态理论研究 |
| 1.4 PVDF 模态传感器研究 |
| 1.5 论文的主要研究内容 |
| 第2章 基于分层理论的层合板自由振动分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 分层理论模型介绍 |
| 2.2.1 位移方程 |
| 2.2.2 应变方程 |
| 2.2.3 应力方程 |
| 2.3 层合板自由振动分析 |
| 2.3.0 层合板运动方程 |
| 2.3.1 无阻尼层合板固有频率 |
| 2.3.2 黏弹性阻尼层合板固有频率 |
| 2.4 数值分析与讨论 |
| 2.4.1 精确性分析 |
| 2.4.2 跨厚度比的影响 |
| 2.4.3 弹性模量比的影响 |
| 2.4.4 黏弹性阻尼材料对固有频率的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 层合板 ABAQUS 仿真与模态实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 ABAQUS 分析层合板自由振动过程 |
| 3.2.1 Part 模块中建立层合板模型 |
| 3.2.2 Proterty 模块中定义材料属性 |
| 3.2.3 Assembly 模块中定义装配件 |
| 3.2.4 Step 模块中创建分析步 |
| 3.2.5 Load 模块中定义边界条件以及载荷 |
| 3.2.6 Mesh 模块中划分有限元网格 |
| 3.2.7 Job 模块中提交作业并分析求解 |
| 3.2.8 自由振动 ABAQUS 分析结果 |
| 3.3 模态实验研究 |
| 3.3.1 模态实验理论基础 |
| 3.3.2 实验设备组成以及实验流程 |
| 3.3.3 实验一 |
| 3.3.4 实验二 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 层合板声辐射模态幅值的计算分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 板状结构声辐射模态理论 |
| 4.3 一阶剪切有限元模型 |
| 4.3.1 位移方程 |
| 4.3.2 应变方程及单元应变矩阵 |
| 4.3.3 应力方程及单元弹性矩阵 |
| 4.4 层合板结构动力方程的有限元法 |
| 4.4.1 层合板单元刚度矩阵 |
| 4.4.2 层合板单元质量矩阵 |
| 4.4.3 层合板结构自由振动 |
| 4.4.4 层合板结构动力响应 |
| 4.5 数值分析与讨论 |
| 4.5.1 固有频率计算 |
| 4.5.2 前四阶声辐射模态幅值 |
| 4.5.3 声辐射模态的影响因素 |
| 4.6 小结 |
| 第5章 PVDF 阵列式模态传感器设计 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 基本理论 |
| 5.3 设计方法 |
| 5.4 离散点结构模态的拟合 |
| 5.5 结果分析 |
| 5.5.1 固支板上的应用 |
| 5.5.2 简支板上的应用 |
| 5.6 小结 |
| 第6章 总结与展望 |
| 6.1 本文工作总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的主要论文 |
| 致谢 |
（8）振动梁的体积位移及声辐射灵敏度研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 前言 |
| 1.2 有源结构声学控制（ASAC） |
| 1.3 体积位移的研究概况 |
| 1.4 结构声学设计灵敏度 |
| 1.5 本文的研究内容 |
| 第二章 用ADM方法求取振动梁体积位移 |
| 2.1 基本理论 |
| 2.2 用 ADM 方法求结构模态及其二阶导数 |
| 2.3 数值分析 |
| 2.3.1 传感器形状多样性 |
| 2.3.2 验证传感器形状的可行性 |
| 2.4 结论 |
| 第三章 通过阵列传感器获取振动梁体积位移 |
| 3.1 PVDF 传感器阵列的设计 |
| 3.2 PVDF 传感器阵列在悬臂梁上的应用 |
| 3.2.1 加权系数 |
| 3.2.2 影响体积位移的因素 |
| 3.3 本章小结 |
| 第四章 振动梁的声辐射灵敏度 |
| 4.1 声辐射模态模型 |
| 4.2 结构振动的有限元分析 |
| 4.3 振动梁的有限元元分析 |
| 4.3.1 梁的基本公式 |
| 4.3.2 单元位移模式 |
| 4.3.3 单元应变与应力 |
| 4.3.4 单元刚度矩阵 |
| 4.4 数值分析 |
| 4.4.1 频率对声辐射灵敏度影响 |
| 4.4.2 厚度对声辐射灵敏度影响 |
| 4.5 结论 |
| 第五章 体积位移实验研究 |
| 5.1 实验设计 |
| 5.1.1 实验目的 |
| 5.1.2 实验仪器及设备 |
| 5.1.3 实验装置台架 |
| 5.1.4 实验材料 |
| 5.2 悬臂梁的体积位移测量 |
| 5.2.1 本实验软件系统所采用的传函分析方法 |
| 5.2.2 通过加速度计测量悬臂梁整体体积位移 |
| 5.2.3 通过 PVDF 传感器测量悬臂梁局部体积位移 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 总结 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和参加科研情况 |
| 致谢 |
（9）基于声辐射模态的ASAC鲁棒控制器的设计研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 噪声有源控制的研究和发展 |
| 1.2 声辐射模态的研究和发展 |
| 1.3 鲁棒H_∞控制理论的发展概述 |
| 1.4 非脆弱性控制的发展概述 |
| 1.5 本文的主要研究内容和组织安排 |
| 第二章 基于声辐射模态的ASAC模型 |
| 2.1 声辐射模态理论 |
| 2.1.1 频域声辐射模态 |
| 2.1.2 时域声辐射模态 |
| 2.2 基于声辐射模态的的控制策略 |
| 2.3 简支板的状态方程 |
| 2.4 简支板的输出方程 |
| 2.4.1 以速度伴随系数为输出 |
| 2.4.2 以加速度伴随系数为输出 |
| 2.5 基于声辐射模态的主动控制模型 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 H_∞标称控制器的设计 |
| 3.1 H_∞标准控制问题 |
| 3.2 基于LMI的H_∞控制器设计方法 |
| 3.2.1 状态反馈H_∞控制器的设计 |
| 3.2.2 输出反馈H_∞控制器的设计 |
| 3.3 基于速度伴随系数的H_∞状态反馈控制器的设计与仿真 |
| 3.3.1 H_∞状态反馈控制器的设计 |
| 3.3.2 仿真与分析 |
| 3.4 基于加速度伴随系数的H_∞输出反馈控制器的设计与仿真 |
| 3.4.1 H_∞输出反馈控制器的设计 |
| 3.4.2 仿真与分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 鲁棒H_∞控制器的设计 |
| 4.1 系统的不确定性模型 |
| 4.2 基于速度伴随系数的状态反馈鲁棒H_∞控制器的设计与仿真 |
| 4.2.1 状态反馈鲁棒H_∞控制器的设计 |
| 4.2.2 数值仿真与分析 |
| 4.3 基于加速度伴随系数的输出反馈鲁棒H_∞控制器的设计与仿真 |
| 4.3.1 输出反馈鲁棒H_∞控制器的设计 |
| 4.3.2 数值仿真与分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 非脆弱鲁棒H_∞控制器的设计 |
| 5.1 非脆弱问题的提出 |
| 5.2 非脆弱控制问题的描述 |
| 5.2.1 非脆弱状态反馈H_∞控制问题 |
| 5.2.2 非脆弱输出反馈H_∞控制问题 |
| 5.3 基于加速度伴随系数的非脆弱鲁棒H_∞状态反馈控制器的设计 |
| 5.4 模拟仿真与分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 在校期间发表的论文 |
四、压电薄膜PVDF在振动结构声学主动控制（ASAC）中的应用（论文参考文献）
- [1]交变电压激励对PVDF压电微穿孔板及其阵列吸声特性影响研究[D]. 胡明. 合肥工业大学, 2021
- [2]基于PVDF共聚物膜的柔性纳米心音传感器的设计及心音信号分类算法的研究[D]. 于洋. 杭州电子科技大学, 2020(02)
- [3]基于PVDF压电薄膜传感器的心音检测系统研究[D]. 梅开煌. 杭州电子科技大学, 2018(02)
- [4]柔性索网结构中压电薄膜阻尼系统的减振原理分析及设计方法[D]. 周围. 北京理工大学, 2016(03)
- [5]阵列式压电模态传感器的设计及其故障诊断研究[D]. 朱峤. 南昌航空大学, 2015(04)
- [6]复合材料层合板声辐射特性分析与测量[D]. 原海朋. 南昌航空大学, 2014(03)
- [7]层合板声振特性分析及PVDF模态传感器设计[D]. 赵龙胜. 南昌航空大学, 2014(02)
- [8]振动梁的体积位移及声辐射灵敏度研究[D]. 谭斐. 南昌航空大学, 2011(01)
- [9]基于声辐射模态的ASAC鲁棒控制器的设计研究[D]. 张军. 江苏大学, 2009(10)
- [10]任意边界板结构的声辐射模态误差传感器的设计[J]. 朱利锋,姜哲. 应用声学, 2008(02)