本文關(guān)鍵詞：聲子晶體板中低頻完全禁帶形成機理研究

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【摘要】：針對固體基局域共振型聲子晶體中難以出現(xiàn)100Hz以下的完全彈性波禁帶問題,提出了一種新型聲子晶體板,其結(jié)構(gòu)由錐形復(fù)合散射體周期性陣列于一個二維二組元聲子晶體板兩邊構(gòu)成。采用有限元方法對其禁帶特性和禁帶形成機理進行理論研究,獲得了聲子晶體板中低頻完全禁帶的形成機理以及禁帶調(diào)節(jié)規(guī)律。研究發(fā)現(xiàn),不同形式的板波模態(tài)與對應(yīng)的局域共振模態(tài)依據(jù)模態(tài)疊加原理相互耦合生成面內(nèi)、面外兩種禁帶,二者疊加形成完全禁帶;散射體振子的等效彈簧質(zhì)量系統(tǒng)耦合是難以產(chǎn)生低頻完全禁帶的主要原因。研究結(jié)果表明:新型聲子晶體板中散射體振子的等效彈簧質(zhì)量系統(tǒng)可被引入的橡膠填充體解耦,致使面內(nèi)、面外禁帶分離;引入的錐形復(fù)合散射體可使相互分離的面內(nèi)、面外禁帶被同時單獨調(diào)節(jié)至低頻發(fā)生重疊,最終生成了一條頻率范圍為59~103Hz的低頻完全禁帶。研究結(jié)果和結(jié)論可將聲子晶體應(yīng)用于工程結(jié)構(gòu)低頻減振中。
【作者單位】： 西安交通大學機械工程學院;西安交通大學機械結(jié)構(gòu)強度與振動國家重點實驗室;
【關(guān)鍵詞】： 聲子晶體板 低頻完全禁帶 低頻禁帶機理 低頻減振
【基金】：長江學者和創(chuàng)新研究團隊發(fā)展計劃資助項目(IRT1172) 國家自然科學基金資助項目(51275377)
【分類號】：O735
【正文快照】： 聲子晶體是由散射體周期性排列于基體中形成的一種新型人工周期性復(fù)合材料或結(jié)構(gòu),當彈性波通過時,部分頻段會被抑制,這種特性稱為聲子禁帶[1-3]。聲子禁帶的存在使得聲子晶體具有廣泛的潛在應(yīng)用價值,例如工程減振[4],因此近二十多年來對聲子晶體的研究受到了廣泛關(guān)注[5]。目前

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本文編號：992777