双谐振体周期性结构的波动问题研究

发布时间：2021-06-09 21:03

　　研究发现周期性结构具有抑制某段频率范围内弹性波传播的特性,在工程减振中展现出巨大的应用前景。基于局域共振带隙机理的周期性结构,已经发展成为力学、声学、材料科学与工程等多学科交叉的前沿领域。本文设计了一种基于局域共振带隙机理的二维双谐振体单元周期性结构,结合有限元计算和振动实验对该单元设计的周期性结构波动特性进行了研究。本文主要研究工作和成果如下:（1）引入新的模态形式和双谐振体结构进行单元设计,相较于同类型几何/材料参数相当的周期性结构,大幅度降低了带隙频率,实现了更低频的带隙特性。通过有限元计算对尺寸参数进行了优化,对优化后的周期性结构带隙特性进行了分析。（2）提出了采用表面涂层对成型后的周期性结构带隙特性进行调控的方法,得到了带隙特性的调控规律。（3）通过3D打印技术对周期性结构快速精准成型并进行振动实验,对有限元计算结果进行了验证,得到了面外振动的前五阶固有模态,避开这些频率可以防止面外共振的影响。（4）更改周期性结构的单元设计,将左右对称单元转变为非左右对称单元,有限元分析和振动实验结果均表明水平梁厚度的微小变化引起了带隙特性显著单调变化,可以借此实现对带隙特性的调控。 

【文章来源】：南京航空航天大学江苏省 211工程院校

【文章页数】：69 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

工程中的周期性结构

图 2.2 周期性结构与布拉伐格子转化示意图在空间点阵中，以某个格点作为坐标原点，取三个独立的且端点在格点上的矢量作为子的基本矢量（二维点阵取两个基本矢量，一维点阵取一个基本矢量），记为1a ，2a ，基矢。则对任意格点位置有

图 2.3 布拉伐格子的基本矢量示意图单元沿基矢周期无限平移堆砌而成，充满整图 2.3 灰色部分是该空间点阵的原胞，则原1 2 3( ),cV a a a a ，a ，a 代表原胞的基矢。以上情况只针

【参考文献】：
博士论文
[1]局域共振型结构的带隙调控与减振降噪特性研究[D]. 肖勇.国防科学技术大学 2012
[2]声子晶体局域共振带隙机理及减振特性研究[D]. 王刚.国防科学技术大学 2005



本文编号：3221309