雙諧振體周期性結(jié)構(gòu)的波動(dòng)問題研究
發(fā)布時(shí)間:2021-06-09 21:03
研究發(fā)現(xiàn)周期性結(jié)構(gòu)具有抑制某段頻率范圍內(nèi)彈性波傳播的特性,在工程減振中展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用前景;诰钟蚬舱駧稒C(jī)理的周期性結(jié)構(gòu),已經(jīng)發(fā)展成為力學(xué)、聲學(xué)、材料科學(xué)與工程等多學(xué)科交叉的前沿領(lǐng)域。本文設(shè)計(jì)了一種基于局域共振帶隙機(jī)理的二維雙諧振體單元周期性結(jié)構(gòu),結(jié)合有限元計(jì)算和振動(dòng)實(shí)驗(yàn)對(duì)該單元設(shè)計(jì)的周期性結(jié)構(gòu)波動(dòng)特性進(jìn)行了研究。本文主要研究工作和成果如下:(1)引入新的模態(tài)形式和雙諧振體結(jié)構(gòu)進(jìn)行單元設(shè)計(jì),相較于同類型幾何/材料參數(shù)相當(dāng)?shù)闹芷谛越Y(jié)構(gòu),大幅度降低了帶隙頻率,實(shí)現(xiàn)了更低頻的帶隙特性。通過有限元計(jì)算對(duì)尺寸參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化,對(duì)優(yōu)化后的周期性結(jié)構(gòu)帶隙特性進(jìn)行了分析。(2)提出了采用表面涂層對(duì)成型后的周期性結(jié)構(gòu)帶隙特性進(jìn)行調(diào)控的方法,得到了帶隙特性的調(diào)控規(guī)律。(3)通過3D打印技術(shù)對(duì)周期性結(jié)構(gòu)快速精準(zhǔn)成型并進(jìn)行振動(dòng)實(shí)驗(yàn),對(duì)有限元計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了驗(yàn)證,得到了面外振動(dòng)的前五階固有模態(tài),避開這些頻率可以防止面外共振的影響。(4)更改周期性結(jié)構(gòu)的單元設(shè)計(jì),將左右對(duì)稱單元轉(zhuǎn)變?yōu)榉亲笥覍?duì)稱單元,有限元分析和振動(dòng)實(shí)驗(yàn)結(jié)果均表明水平梁厚度的微小變化引起了帶隙特性顯著單調(diào)變化,可以借此實(shí)現(xiàn)對(duì)帶隙特性的調(diào)控。
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
工程中的周期性結(jié)構(gòu)
圖 2.2 周期性結(jié)構(gòu)與布拉伐格子轉(zhuǎn)化示意圖在空間點(diǎn)陣中,以某個(gè)格點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn),取三個(gè)獨(dú)立的且端點(diǎn)在格點(diǎn)上的矢量作為子的基本矢量(二維點(diǎn)陣取兩個(gè)基本矢量,一維點(diǎn)陣取一個(gè)基本矢量),記為1a ,2a ,基矢。則對(duì)任意格點(diǎn)位置有
圖 2.3 布拉伐格子的基本矢量示意圖單元沿基矢周期無限平移堆砌而成,充滿整圖 2.3 灰色部分是該空間點(diǎn)陣的原胞,則原1 2 3( ),cV a a a a ,a ,a 代表原胞的基矢。以上情況只針
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]局域共振型結(jié)構(gòu)的帶隙調(diào)控與減振降噪特性研究[D]. 肖勇.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[2]聲子晶體局域共振帶隙機(jī)理及減振特性研究[D]. 王剛.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3221309
【文章來源】:南京航空航天大學(xué)江蘇省 211工程院校
【文章頁數(shù)】:69 頁
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
工程中的周期性結(jié)構(gòu)
圖 2.2 周期性結(jié)構(gòu)與布拉伐格子轉(zhuǎn)化示意圖在空間點(diǎn)陣中,以某個(gè)格點(diǎn)作為坐標(biāo)原點(diǎn),取三個(gè)獨(dú)立的且端點(diǎn)在格點(diǎn)上的矢量作為子的基本矢量(二維點(diǎn)陣取兩個(gè)基本矢量,一維點(diǎn)陣取一個(gè)基本矢量),記為1a ,2a ,基矢。則對(duì)任意格點(diǎn)位置有
圖 2.3 布拉伐格子的基本矢量示意圖單元沿基矢周期無限平移堆砌而成,充滿整圖 2.3 灰色部分是該空間點(diǎn)陣的原胞,則原1 2 3( ),cV a a a a ,a ,a 代表原胞的基矢。以上情況只針
【參考文獻(xiàn)】:
博士論文
[1]局域共振型結(jié)構(gòu)的帶隙調(diào)控與減振降噪特性研究[D]. 肖勇.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2012
[2]聲子晶體局域共振帶隙機(jī)理及減振特性研究[D]. 王剛.國防科學(xué)技術(shù)大學(xué) 2005
本文編號(hào):3221309
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