新型单相超材料的低频带隙和振动特性研究

作     者：杨红云 张昭展 王硕 延浩 丁千 董兴建 孙永涛 燕群 Yang Hongyun;Zhang Zhaozhan;Wang Shuo;Yan Hao;Ding Qian;Dong Xingjian;Sun Yongtao;Yan Qun

作者机构：燕山大学 亚稳材料制备技术与科学国家重点实验室河北 秦皇岛 066004 天津大学 天津市非线性动力学与控制重点实验室天津 300350 中国飞机强度研究所陕西 西安 710065 上海交通大学 机械系统与振动国家重点实验室上海 200240 

基　　金：航空科学基金(201915048001)~~ 

出 版 物：《航空科学技术》 (Aeronautical Science and Technology)

年 卷 期：2024年第35卷第8期

页      码：36-55页

摘      要：低频振动和噪声的抑制一直是工程中的重要问题.本文提出了一种新型的单相超材料结构,有望应用于噪声控制.基于布洛赫(Bloch)定理和有限元方法(FEM),数值分析了这种新型结构的带隙特性和带隙形成机制,参数化分析了带隙与几何尺寸的依赖关系,用三维色散曲面、频率等值线、相速度和群速度等探究了波在结构中的传播特性,而且分析了有限尺寸晶格中的弹性波衰减,验证了带隙的存在对弹性波的有效抑制作用.结果表明,该新型结构具备优异的带隙特性,带隙对几何尺寸较敏感,可由此实现带隙的可调性,该新型结构能对1000Hz频率以内的弹性波起到很好的抑制.为低频超材料结构的设计开辟了一条思路.

主 题 词：低频带隙 波传播 振动抑制 群速度 相速度 

学科分类：08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080502[080502] 

D　O　I：10.19452/j.issn1007-5453.2024.08.005

馆 藏 号：203138922...