基于声学黑洞效应的新型减振结构研究

发布时间：2021-01-26 23:58

　　声学黑洞结构是通过改变结构形式制作出来的陷波器,通过结构阻抗的变化,使得结构中弯曲波的波速发生变化,在局部区域实现波的聚集,从而实现对结构振动的高效控制。目前结构阻抗变化的实现手段主要是改变结构的厚度,这种传统声学黑洞的实现方法对原有结构的结构强度产生了极大的破坏,同时其有效作用频率与尺寸密切相关,这限制了其在工程中的应用。本文针对传统声学黑洞结构的缺陷,将声学黑洞理论与动力吸振原理相结合,设计出了一种新型阻尼器结构,解决了强度不足问题,拓宽了声学黑洞结构的有效作用频率,避免了传统动力吸振器复杂参数设计问题。本文的主要内容和创新成果如下:（1）提出了声学黑洞阻尼器的设计方法,指出该设计的优点。以板结构为例,通过声学黑洞阻尼器与同质量的均匀厚度阻尼器的对比仿真,验证了声学黑洞阻尼器的宽频减振优势,并揭示了其内在作用机制。另外,基于功率流和振动阻尼理论分析了所设计阻尼器的能量聚集和振动抑制优势,进一步说明了其减振机理。（2）研究了所设计阻尼器具有的声学黑洞效应随幂次及截断厚度的变化规律。探究了其维数、位置及数量对结构整体减振效果的影响,并提出了一种结构优化设计形式。（3）通过实验手段研究了... 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：80 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

机械振动设备结构振动及引起的噪声本质是波动现象的宏观体现

实现主结构的振动能量衰减。典型的动力吸振元件构成的单自由度系统，通过精确调整动力吸振器振动控制。目前，大多数的文献都研究了此种只能影对传统动力吸振器的局限性， 些学者也研究了改善ito 在动力吸振器中引入非线性弹簧来实现对梁结构效控制带宽，Nissen 等人对非线性动力吸振器进行了外，也有其他文献提出了多自由度动力吸振器的设计率振动抑制[6-9]。然而对于在主结构上附加多自由度动构间的相互作用，其参数调整过程相当复杂和繁琐。化时，传统动力吸振器的振动抑制效果会随之大幅度在工程应用中的进 步发展。，现有的被动方法中多采用阻尼材料对波进行衰减，性、军用飞机的隐身性能等要求的不断提高，无论是经不能满足设计要求，因此对于结构减振降噪的新理

图 1.3 弯曲波在 维声学黑洞结构上传播示意图图 1.4 二维声学黑洞结构中的弹性波结构国内外研究现状早在 1795 年由 Pierre Simon Laplace 提出，是关于光在介0 年之后，Pekeris 发现声学领域中也有相似的效应[20]，非介质中声速随着流体深度的增加而逐渐减小到接近于零，不会产生反射。在锥形结构中发现了类似的黑洞现象[21]。在薄板结构中，


本文编号：3002050