本文關(guān)鍵詞：基于聲子晶體傳感隔振系統(tǒng)的研究

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【摘要】：隨著工業(yè)技術(shù)的飛速發(fā)展,傳感器在航天航空、船舶等各個(gè)領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用,而在傳感器材料和結(jié)構(gòu)的選擇設(shè)計(jì)中,對(duì)于過(guò)載沖擊和隨機(jī)振動(dòng)這兩個(gè)引起傳感器設(shè)備故障的主要因素更是我們必須要考慮的。因此,設(shè)計(jì)基于聲子晶體材料的傳感系統(tǒng)隔振器,對(duì)于延長(zhǎng)傳感器的使用壽命具有重要的作用。本文以聲子晶體材料制作傳感隔振系統(tǒng)并以之為研究對(duì)象,并進(jìn)行具體數(shù)值分析,主要工作包括以下兩個(gè)方面:1.以聲子晶體材料作為研究對(duì)象。首先介紹了聲子晶體的基本概念,以及常見(jiàn)的聲子晶體類型、分類方法和特性。利用彈性波在某些特定的頻率范圍內(nèi)會(huì)被抑制這一特性。研究了隔振系統(tǒng)隔振緩沖的原理,并進(jìn)行材料的選擇。分析了飛行器電路系統(tǒng)受損的原理,進(jìn)行了抗振動(dòng)與抗沖擊結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),利用灌封技術(shù)和合金鋼/丁腈橡膠交迭式隔振器設(shè)計(jì)提高了系統(tǒng)的抗沖擊能力。2.建立基于聲子晶體的傳感隔振系統(tǒng)模型,利用傳輸矩陣法研究了鏡像異質(zhì)三周期一維聲子晶體的振動(dòng)帶隙的特性,通過(guò)理論分析得出波矢與頻率的色散關(guān)系表達(dá)式,根據(jù)本文設(shè)計(jì)的隔振器的材料屬性與結(jié)構(gòu)特征,由Matlab仿真得出聲子晶體隔振材料的禁帶頻率范圍為19.8-2355Hz、2979-11775Hz、12525-23550Hz,沖擊的頻率范圍是20Hz-2kHz,在禁帶頻率范圍內(nèi)。利用Ansys軟件對(duì)彈載傳感系統(tǒng)進(jìn)行模態(tài)、瞬態(tài)沖擊分析,驗(yàn)證聲子晶體的抗沖擊效果,獲得系統(tǒng)的最大應(yīng)力為0.035MPa,最大位移為0.12×10-4mm。仿真結(jié)果驗(yàn)證了聲子晶體型傳感隔振系統(tǒng)在沖擊方面的可靠性。
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：O735

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本文編號(hào)：1279235