【摘要】：近年來,關(guān)于蜂窩結(jié)構(gòu)的減振降噪研究越來越多。利用周期結(jié)構(gòu)所具有的帶隙特性,可以對帶隙頻率范圍內(nèi)波動的傳播起到很好的抑制作用。與傳統(tǒng)的減振方法相比,這些周期結(jié)構(gòu)不需附加減振結(jié)構(gòu),可以利用結(jié)構(gòu)自身實現(xiàn)衰減振動。因此前人對具有負(fù)泊松比特性的手性結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究,計算了其帶隙特性,發(fā)現(xiàn)其韌帶長度與相鄰節(jié)點中心距的比值大小(結(jié)構(gòu)的幾何構(gòu)型)是決定帶隙是否理想的關(guān)鍵性因素。但是由于手性結(jié)構(gòu)的幾何復(fù)雜性,導(dǎo)致計算時建模復(fù)雜,前人并沒有得到具有理想帶隙的幾何構(gòu)型。因此本文針對此問題,提出了一種可以有效快速計算的方法。保持幾何結(jié)構(gòu)原胞大小不變,當(dāng)給定一個中心節(jié)點尺寸就可得到一個確定的幾何構(gòu)型。對不同幾何構(gòu)型的帶隙進(jìn)行計算,便可以得到整個幾何構(gòu)型下結(jié)構(gòu)的帶隙。通過對比,便可以找到具有理想帶隙時的幾何構(gòu)型。論文先對幾種不同手性結(jié)構(gòu)進(jìn)行研究。計算了各手性結(jié)構(gòu)在不同幾何構(gòu)型下的帶隙,得到了帶隙隨幾何構(gòu)型的變化規(guī)律。發(fā)現(xiàn)相比于其它手性結(jié)構(gòu),三韌帶手性結(jié)構(gòu)具有非常好的帶隙特性。基于這一結(jié)果,研究了對稱性對帶隙的影響,并計算了改進(jìn)后垂直三韌帶結(jié)構(gòu)的帶隙。計算結(jié)果表明,增加軸對稱性的同時填充中心節(jié)點,可以有效提高結(jié)構(gòu)的帶隙特性。隨后,對不同晶格結(jié)構(gòu)進(jìn)行了頻響函數(shù)的計算,其計算結(jié)果與能帶結(jié)構(gòu)的計算結(jié)果保持一致。緊接著計算了周期數(shù)對振動衰減大小的影響,發(fā)現(xiàn)相同周期數(shù)下,結(jié)構(gòu)的帶隙越寬,對振動的衰減越大。三韌帶手性結(jié)構(gòu)和垂直三韌帶結(jié)構(gòu)都具有理想的帶隙寬度,可以有效抑制波動的傳播。最后分析了對稱性對原胞振型的影響。然后,對不同頻率下的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了諧響應(yīng)分析,觀察結(jié)構(gòu)在不同頻率簡諧載荷作用下的位移響應(yīng),進(jìn)一步驗證了能帶結(jié)構(gòu)和頻響函數(shù)曲線計算的準(zhǔn)確性。并對兩個帶隙不同的結(jié)構(gòu)進(jìn)行瞬態(tài)波動計算,在聲源脈沖相同的條件下,對比兩個結(jié)構(gòu)內(nèi)的位移響應(yīng),發(fā)現(xiàn)結(jié)構(gòu)可以有效抑制帶隙范圍內(nèi)的波動傳播。
【圖文】：

圖 1-1 人工周期結(jié)構(gòu)幾何構(gòu)造的發(fā)展，工程中除了對結(jié)構(gòu)的強度和剛度有要求外，，還對提出了更高的要求。結(jié)構(gòu)所受到的載荷會通過結(jié)構(gòu)傳遞到強的振動和噪聲不僅會降低駕乘人員的操作，也會對結(jié)構(gòu)

格柵結(jié)構(gòu)幾何形式
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：O328;O241.82

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2593665