带隙可调的超结构梁：数值和实验研究（英文）

作     者：Yi YUAN Wei-jian ZHOU Jian LI Wei-qiu CHEN Rong-hao BAO 

作者机构：Key Laboratory of Soft Machines and Smart Devices of Zhejiang Province&Department of Engineering MechanicsZhejiang UniversityHangzhou 310027China Department of Architecture and Civil EngineeringCity University of Hong KongHong KongChina State Key Lab of CAD&CGZhejiang UniversityHangzhou 310058China Soft Matter Research CenterZhejiang UniversityHangzhou 310027China 

基　　金：Project supported by the National Natural Science Foundation of China(Nos.11532001,11621062,and 11872329) the Fundamental Research Funds for the Central Universities(No.2016XZZX001-05) the Shenzhen Scientific and Technological Fund for R&D(No.JCYJ20170816172316775),China 

出 版 物：《Journal of Zhejiang University-Science A(Applied Physics & Engineering)》 (浙江大学学报（英文版）A辑（应用物理与工程）)

年 卷 期：2019年第20卷第11期

页      码：811-822页

摘      要：目的:1.研究晶格常数、预应力和弹簧刚度对超结构梁带隙的影响,优化结构并形成伪禁带或低频且宽的禁带;2.通过实验验证伪禁带的存在性、排列对带隙的影响以及缺陷对带隙的影响等。创新点:1.通过预应力调节超结构梁的带隙特征,并可以形成伪禁带;2.通过排列不同弹簧振子构成宽频禁带和宽频伪禁带。方法:1.通过有限元软件模拟预应力、弹簧刚度和晶格常数等参数对该超结构梁带隙的影响情况;2.设计合适的参数并进行结构优化,使得该结构的带隙宽,频率低,且易于实验实现;3.在实验中通过替换弹簧、改变弹簧间距和施加轴向拉力分别研究弹簧刚度、晶格常数和预应力的影响,并通过移除部分弹簧和同时布置不同弹簧的方式研究缺陷和排列对带隙的影响。结论:1.该结构存在一条局域共振禁带和多条布拉格散射禁带;通过调节预应力、弹簧刚度和晶格常数等可以有效地控制带隙特征。2.在特定条件下可以形成宽频伪禁带;通过排列不同弹簧振子可以达到拓宽禁带、形成宽频伪禁带的效果。3.缺陷对布拉格散射禁带的影响较大,对局域共振禁带的影响较小。

主 题 词：超结构梁 预拉伸 可调带隙 伪禁带 排列 

学科分类：0810[工学-土木类] 08[工学] 0805[工学-能源动力学] 080101[080101] 0812[工学-测绘类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.1631/jzus.A1900330

馆 藏 号：203806132...