聲子晶體或廣義的人工設(shè)計(jì)的特殊結(jié)構(gòu)在動(dòng)載荷防護(hù)中具有重要的應(yīng)用前景。本論文主要研究一維粘彈性聲子晶體及一種新型拓?fù)浠ユi結(jié)構(gòu)中的應(yīng)力波傳播,二者分別通過帶隙、粘性耗散和周期性調(diào)制以及限制應(yīng)力波傳播范圍來實(shí)現(xiàn)動(dòng)載荷防護(hù)。本文所研究的聲子晶體包括布拉格散射型和局域共振型兩種類型。不同于以往文獻(xiàn)通常僅使用十分簡化的粘彈性本構(gòu)(如Kelvin-Voigt模型),本文基于更接近實(shí)際的、可更好反映材料屬性的廣義麥克斯韋粘彈性本構(gòu),推導(dǎo)一維粘彈性聲子晶體的色散與耗散關(guān)系。結(jié)果表明,對于時(shí)間諧波傳播問題(復(fù)數(shù)波數(shù)、實(shí)數(shù)頻率),色散關(guān)系中不存在帶隙,波的衰減依賴于粘性耗散和周期性調(diào)制;相反,對于自由波傳播問題(復(fù)數(shù)頻率、實(shí)數(shù)波數(shù)),色散關(guān)系中存在帶隙,但在帶隙之外,波的衰減仍依賴于粘性耗散和周期性調(diào)制。拓?fù)浠ユi結(jié)構(gòu)因其增強(qiáng)的斷裂韌性而獲得廣泛研究,本文主要關(guān)注未發(fā)生破壞情形下結(jié)構(gòu)的動(dòng)態(tài)行為,尤其是對應(yīng)力波傳播路徑和范圍的調(diào)控作用。初步開展了彈丸低速撞擊的有限元模擬研究,結(jié)果表明,所研究的拓?fù)浠ユi結(jié)構(gòu)在正面撞擊下可以有效地控制應(yīng)力波的傳播路徑,在側(cè)面撞擊下可以有效地限制應(yīng)力波的傳播范圍。而且,這種應(yīng)力波管理能...

【文章頁數(shù)】：55 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１?應(yīng)力波在局域共?

需求，超材料??（Ｍｅｔａｍａｔｅｒｉａｌｓ）逐漸成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。所謂超材料，泛指某些具有超常物理性質(zhì)??的人工復(fù)合結(jié)構(gòu)或復(fù)合材料ｍ，其物理性質(zhì)并不主要取決于組成它的基礎(chǔ)材料，而是由??其中精心設(shè)計(jì)的特殊結(jié)構(gòu)決定。??超材料對振動(dòng)和波的防護(hù)，主要有兩種實(shí)現(xiàn)方式：??一是利用聲....

圖１．３?應(yīng)力在磚塊結(jié)構(gòu)（左）和強(qiáng)正交異性均勻材料（右）中的分布情況??

?粘彈性聲子晶體與拓?fù)浠ユi結(jié)構(gòu)波傳播問題研究???Ｓ參??圖１．２?二維（左）和三維（右）視角下電磁防護(hù)材料對電磁波路徑的控制作用??然而，上述各種超材料的防護(hù)功能都只在特定的頻率范圍內(nèi)有效，因此，拓寬該頻??率范圍成為超材料研究的努力方向。在查閱文獻(xiàn)時(shí)，作者注意到，Ｄａｖｉｄｅ....

圖１．２?二維（左）和三維（右）視角下電磁防護(hù)材料對電磁波路徑的控制作用??

?粘彈性聲子晶體與拓?fù)浠ユi結(jié)構(gòu)波傳播問題研究???Ｓ參??圖１．２?二維（左）和三維（右）視角下電磁防護(hù)材料對電磁波路徑的控制作用??然而，上述各種超材料的防護(hù)功能都只在特定的頻率范圍內(nèi)有效，因此，拓寬該頻??率范圍成為超材料研究的努力方向。在查閱文獻(xiàn)時(shí)，作者注意到，Ｄａｖｉｄｅ....

圖１．４?一維雙原子鏈?zhǔn)疽鈭D??

作用勢能的??泰勒展開式：??＾?＝?２?＾?—?＾ｎ〇?＋?２?＾?［ｕ（／？ｎ）?—?ｕ（Ｒｎ＇）］?■?Ｖ（ｆ）｛Ｒｎ?—?Ｒｎ＇）??ＲｎＲｎ，?ＲｎＲｎｆ??＋?＾?＾?｛［ｕ（／？ｎ）?—?ｕ（／？ｎ〇］?＊?Ｖ］?０（／？ｎ?—?／？ｎ〇?Ｈ—?（１?—?１）??Ｒ....

本文編號(hào)：4021764