非线性周期超结构的隔振特性分析

发布时间：2021-02-06 17:04

　　周期结构在工程各领域中有着广泛的应用,例如以加筋梁板类结构、周期蜂窝结构为代表的传统线性周期结构,和以声子晶体、光子晶体为代表的新型线性周期结构。这些结构即带给我们视觉上的无限美感,又能提供良好的波传播和减振隔振特性。现如今,以各种非线性单元构成的非线性周期结构正逐渐成为新的研究热点。本文总结了超材料、线性和非线性周期结构的研究现状,分析了各国学者的研究成果。在此基础上,将双稳态非线性单元加入到周期结构中,对结构的减振和隔振特性进行分析。首先,分析了具有双稳态弹性单元的单自由度模型的静力学和动力学特性,进而将非线性单元串联组成周期原胞,并对其进行力学特性分析。然后,将负刚度双稳态非线性单元组成的原胞和正刚度非线性原胞各自串联组合,组成为两种非线性两周期结构,计算其减振隔振特性。最后,从静力学和动力学角度,对非线性单元和非线性原胞进行实验验证,并与理论结果比较。研究发现,构成单自由度非线性超材料单元基本元件的非线性双稳弹簧,其势能函数存在两个势阱和一个势垒;具有双稳态结构的非线性单元具有力、位移、势能和刚度适应性以及负刚度的超结构特性;与非线性单元比,非线性周期原胞的力学特性和超结构特性... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：61 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景与意义
    1.2 超材料的研究现状
    1.3 周期结构的研究现状
    1.4 本文的研究内容
2 非线性周期超材料模型及力学特性
    2.1 单自由度超材料单元
        2.1.1 静力学特性
        2.1.2 动力学特性
    2.2 两自由度非线性周期原胞模型
        2.2.1 静力学特性
        2.2.2 动力学特性
    2.3 本章小结
3 周期结构的隔振特性
    3.1 线性周期结构的隔振特性
        3.1.1 理想线性周期结构频散特性
        3.1.2 线性两周期结构的隔振特性
    3.2 无阻尼正刚度非线性周期结构的隔振特性
    3.3 负刚度非线性周期结构的隔振特性
    3.4 本章小结
4 非线性周期超结构实验
    4.1 实验装置
    4.2 静力学实验
    4.3 运动学实验
    4.4 本章小结
结论
参考文献
致谢


【参考文献】：
期刊论文
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[3]基于集中质量法的一维声子晶体弹性波带隙计算[J]. 温激鸿,王刚,刘耀宗,郁殿龙.  物理学报. 2004(10)
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博士论文
[1]地铁车辆段及上盖建筑物振动传播规律及减振技术研究[D]. 邹超.华南理工大学 2017
[2]负刚度减震系统的理论和试验研究[D]. 孙彤.大连理工大学 2017
[3]周期结构的振动行为与隔振性能研究[D]. 吴志静.哈尔滨工业大学 2015
[4]周期性结构及周期性隔震基础[D]. 程志宝.北京交通大学 2014
[5]双稳态压电悬臂梁发电系统的动力学特性研究[D]. 孙舒.天津大学 2013

硕士论文
[1]层状周期性结构在地铁隔振中的应用[D]. 王颖.北京交通大学 2014
[2]弹性波在周期性土层中的传播特性分析[D]. 李卿.北京交通大学 2013
[3]声子晶体在减振降噪中的应用基础研究[D]. 李硕.哈尔滨工业大学 2012
[4]局域共振声子晶体的振动模型与隔振效果研究[D]. 计淘.上海交通大学 2008



本文编号：3020795