二維聲學(xué)黑洞對(duì)彎曲波的能量聚集效應(yīng)
本文選題:聲學(xué)黑洞 切入點(diǎn):彎曲波 出處:《振動(dòng)與沖擊》2017年09期
【摘要】:聲學(xué)黑洞(Acoustic Black Holes,ABH)效應(yīng)是利用結(jié)構(gòu)厚度以一定冪函數(shù)形式減小,致使彎曲波的相速度逐漸減小而實(shí)現(xiàn)能量逐漸聚集,理想情況下彎曲波波速減小為0從而無法傳遞到結(jié)構(gòu)邊緣,也就不會(huì)發(fā)生反射。聲學(xué)黑洞效應(yīng)使得結(jié)構(gòu)產(chǎn)生高能量密度區(qū)域,因此能高效應(yīng)用于能量回收和振動(dòng)噪聲控制。為了研究二維聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)具有彎曲波能量聚集效應(yīng),運(yùn)用有限元分析軟件ABAQUS建立了二維聲學(xué)黑洞模型,從時(shí)域上研究彎曲波在聲學(xué)黑洞區(qū)域的傳播過程,結(jié)合有限元數(shù)值結(jié)果與振動(dòng)功率流的結(jié)果分析彎曲波能量聚集過程。最后通過激光超聲實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)對(duì)二維聲學(xué)黑洞中彎曲波傳播過程進(jìn)行成像與分析,實(shí)驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了二維聲學(xué)黑洞結(jié)構(gòu)對(duì)彎曲波能量的聚集效應(yīng)。
[Abstract]:The acoustic black hole acoustic Black holeshike (ABH) effect is that the thickness of the structure is reduced by a certain power function, which causes the phase velocity of the curved wave to decrease gradually and the energy to gather gradually. Ideally, the velocity of the curved wave decreases to zero and can not be transferred to the edge of the structure. The acoustical black hole effect makes the structure produce high energy density region, so it can be applied to energy recovery and vibration noise control. In order to study the energy accumulation effect of curved wave in two-dimensional acoustic black hole structure, A two-dimensional acoustic black hole model is established by using the finite element analysis software ABAQUS. The propagation of curved waves in the acoustical black hole region is studied in time domain. Combined with finite element numerical results and vibration power flow, the energy accumulation process of curved wave is analyzed. Finally, the propagation process of curved wave in two-dimensional acoustic black hole is imaged and analyzed by laser ultrasonic experimental system. The experimental results verify the aggregation effect of 2-D acoustic black hole structure on bending wave energy.
【作者單位】: 南京航空航天大學(xué)機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;香港理工大學(xué)機(jī)械工程系;
【基金】:國(guó)家自然科學(xué)基金重點(diǎn)項(xiàng)目(11532006) 機(jī)械結(jié)構(gòu)力學(xué)及控制國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(南京航空航天大學(xué))自主研究課題資助(0515Y02) 中央高;究蒲袠I(yè)務(wù)費(fèi)專項(xiàng)資金資助(NE2015101) 六大人才高峰C類(JXQC-002) 江蘇高校優(yōu)勢(shì)學(xué)科建設(shè)工程資助項(xiàng)目 江蘇省重點(diǎn)基金項(xiàng)目(BK20150061)
【分類號(hào)】:O42
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本文編號(hào):1664126
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