[发明专利]船用螺旋桨叶片水弹性振动的压电抑振系统及抑振方法

摘要

本发明公开了一种船用螺旋桨叶片水弹性振动的压电抑振系统及抑振方法，压电抑振系统包括螺旋桨叶片、装设在螺旋桨叶片叶梢的压电传感作动集成片、激光测振仪、频谱分析仪、计算机、信号处理及A/D转换模块、单片机、幅值比较及D/A转换模块、反向激励模块、电荷放大器以及压电分流电路，其中，压电传感作动集成片包括设置在中心位置处的压电传感片和均匀环绕压电传感片设置的压电作动片，且压电传感作动集成片为放螺旋桨叶片设计；抑振方法通过比较由激光测振仪和压电传感片测量得到的螺旋桨叶片的振动信号的幅值与指定幅值的大小，选择通过压电分流电路实现被动抑制，或者结合反向激励模块和电荷放大器实现主动抑制；本发明具有良好的推广应用前景。

主权项

1.船用螺旋桨叶片水弹性振动的压电抑振系统，其特征在于，所述压电抑振系统包括螺旋桨叶片、装设在螺旋桨叶片叶梢的压电传感作动集成片、激光测振仪、频谱分析仪、计算机、信号处理及A/D转换模块、单片机、幅值比较及D/A转换模块、反向激励模块、电荷放大器以及压电分流电路，其中，所述压电传感作动集成片包括设置在中心位置处的压电传感片和均匀环绕所述压电传感片设置的压电作动片，所述压电作动片用于产生反向振动信号来抵消螺旋桨叶片的部分振动，所述压电传感片用于监测螺旋桨叶片及所述压电作动片的振动情况并以电信号的方式传递给所述信号处理及A/D转换模块；所述信号处理及A/D转换模块用于处理所述电信号，并将所述电信号作A/D转换操作；所述激光测振仪与所述压电作动片和所述频谱分析仪连接，所述激光测振仪用于采集所述螺旋桨叶片的振动信号并将所述振动信号发送至所述频谱分析仪，所述频谱分析仪还与所述压电传感片和所述计算机相连，用以处理所述电信号与所述振动信号，并通过所述计算机进行显示和处理；所述幅值比较及D/A转换模块与所述压电分流电路、反向激励信号模块和所述单片机连接，所述压电分流电路连接所述压电作动片，所述压电分流电路用于实现对所述螺旋桨叶片的被动抑制操作；所述电荷放大器与所述反向激励信号模块和所述压电作动片连接，所述反向激励信号模块用于发出反向激励信号至所述电荷放大器，并由所述电荷放大器放大后作用于所述压电作动片实现对所述螺旋将叶片主动抑制操作；所述单片机连接所述信号处理及A/D转换模块和计算机，所述单片机将所述信号处理及A/D转换模块处理后的所述电信号传递至所述幅值比较及D/A转换模块，由所述幅值比较D/A转换模块对所述电信号的幅值AT与所述幅值比较D/A转换模块内设定的幅值大小区域[Am,AC]作比较和D/A转换操作，同时由所述计算机对经过所述单片机的所述电信号的数据进行采集和存储。