為了突破局域共振帶隙帶寬窄的瓶頸,并獲得寬頻低頻帶隙,本文將基于磁流變彈性體的局域共振單元應用于新型超材料梁的設計.本文采用譜元法對所設計的超材料梁進行建模計算,基于離散傅里葉變換理論和變分法構(gòu)建了譜梁單元,基于力-位移關(guān)系法構(gòu)建了磁流變彈性體局域共振譜單元.利用有限元法計算結(jié)果的收斂趨勢檢驗了本文結(jié)果的正確性.通過頻響曲線討論分析了外加磁場強度、局域共振單元附加質(zhì)量和單胞梁段的材料組成等因素對所設計超材料梁帶隙特性的影響.研究發(fā)現(xiàn),采用基于磁流變彈性體的局域共振單元設計超材料梁,可以使局域共振帶隙寬度達到與Bragg帶隙相當?shù)乃?有效拓展局域共振帶隙的寬度,提高該超材料梁的減隔振能力;增大磁流變彈性體局域共振單元附加質(zhì)量,將減小超材料梁Bragg帶隙的下界頻率并拓展其帶隙寬度;增加磁流變彈性體超材料梁單胞數(shù)是提高其Bragg帶隙和局域共振帶隙衰減能力的有效手段;單胞梁段材料構(gòu)成差異越大,低頻帶隙越多,總帶寬越大,衰減能力越強. 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學學報. 2020,52(06)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

磁流變彈性體超材料梁

譜梁單元的節(jié)點力和節(jié)點位移

ΔG= 18μ 0 μ 1 χ 2 Η 0 2 φA c k 0 3 (1-ε matrix ) 3 (4-γ 2 ) (1+γ 2 ) 3.5 [3k 0 3 (1-ε matrix ) 3 -4χA c ] 2 .?????? ??? (16)式中:μ0和μ1分別為磁流變彈性體基體的真空磁導率和相對磁導率;χ為粒子的磁化率;H0為外加磁場強度;?為鐵粒子的體積分數(shù);Ac為由粒子極化數(shù)量決定的系數(shù),當極化的粒子足夠多時,該系數(shù)為定值;k0為無縱向壓力條件下鐵粒子間距與半徑的比值;εmatrix為磁流變彈性體基體的正壓應變;γ為振蕩剪切應變的振幅.

【參考文獻】：
期刊論文
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本文編號：3360542