双磁性谐振子可调超材料的带隙耦合特性研究

作     者：杨宇辰 王立峰 俞潇 高玉强 Yuchen Yang;Lifeng Wang;Xiao Yu;Yuqiang Gao

作者机构：南京航空航天大学航空航天结构力学及控制全国重点实验室南京210016 

基　　金：国家杰出青年基金(11925205) 国家自然科学基金项目(51921003)资助 

出 版 物：《固体力学学报》 (Chinese Journal of Solid Mechanics)

年 卷 期：2024年第45卷第3期

页      码：313-325页

摘      要：弹性波超材料是一种人工周期结构,可应用于航空航天、车辆工程等领域的减振降噪.本文设计了一种可以产生耦合带隙具有两个磁性谐振子的超材料.该超材料采用不锈钢薄板连接磁振子与外部框架,调节磁铁之间距离可以影响不锈钢薄板的面内应力从而影响内部刚度.通过调节元胞结构,形成相邻两元胞内部刚度不同的双胞系统,从而实现更宽的耦合带隙.得到了不锈钢薄板提供的刚度和磁力提供的负刚度随磁铁间距的变化关系.建立了双磁性谐振子可调单胞超材料和由调节磁铁距离构成的双胞超材料的频散关系和传递率理论模型.计算了磁铁距离改变对超材料带隙结构的影响以及特定情况下的双胞耦合带隙结果.设计并利用3D打印技术制作了实验模型,测得了不同磁铁距离下的传递率曲线并且验证了双胞超材料结构的带隙耦合结果.理论预测的传递率与实验结果吻合良好.所提出的模型可以为超材料的主动调控以及可编程性提供新的思路.

主 题 词：超材料 可调谐 负刚度 磁性振子 带隙耦合 

学科分类：08[工学] 080501[080501] 0805[工学-能源动力学] 

核心收录：

D　O　I：10.19636/j.cnki.cjsm42-1250/o3.2023.060

馆 藏 号：203128253...