含有周期分布转动振子的声子晶体梁的弯曲振动带隙研究
本文选题:转动振子 + 声子晶体梁 ; 参考:《振动与冲击》2017年21期
【摘要】:将转动振子周期布置于基体梁上形成声子晶体梁,受到外激励时,转动振子对基体梁产生动态反力矩作用。基于欧拉梁理论,采用传递矩阵法计算得到含转动振子的声子晶体梁的复能带结构。计算结果表明,转动振子可以使得声子晶体梁产生窄频带局域共振带隙和宽频带Bragg带隙。分析转动振子的转动惯量和转动刚度对带隙的调控作用,得到带隙变化的一般规律。转动刚度恒定时,减小转动惯量会拓宽局域共振带隙。转动振子频率恒定时,过大或过小的转动刚度会减小局域共振带隙带宽。同时提高转动惯量和转动刚度可以有效拓宽Bragg带隙。针对有限长的含转动振子的声子晶体梁,用谱单元法计算振动传递率,验证了含转动振子的声子晶体梁的带隙特性。该研究为声子晶体的带隙设计提供了理论依据。
[Abstract]:The rotation oscillator period is arranged on the matrix beam to form a phonon crystal beam. Based on Euler beam theory, the complex band structure of phonon crystal beam with rotational oscillator is calculated by transfer matrix method. The calculation results show that the rotational oscillator can make the phonon crystal beam produce narrow band local resonance band gap and wide band Bragg band gap. The effect of rotational inertia and rotational stiffness on the band gap is analyzed, and the general rule of band gap variation is obtained. When the rotational stiffness is constant, the local resonance band gap will be widened by decreasing the moment of inertia. When the rotation frequency is constant, the local resonance band gap bandwidth will be reduced when the rotation stiffness is too large or too small. At the same time, the Bragg band gap can be widened by increasing the moment of inertia and the rotational stiffness. For a finite length phonon crystal beam with rotating oscillator, the vibration transfer rate is calculated by the spectral element method, and the band gap characteristics of the phonon crystal beam with rotating oscillator are verified. This study provides a theoretical basis for the band gap design of phononic crystals.
【作者单位】: 哈尔滨工业大学机电工程学院;陆军航空兵学院;
【基金】:国家自然科学基金(11372083)
【分类号】:O735
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,本文编号:1900568
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