含负电容谐振分流电路的压电声子晶体梁的局域共振带隙与振动衰减

发布时间：2019-03-17 11:46

【摘要】：通过在树脂梁上周期贴敷压电片,并连接由被动电阻-电感(RL)谐振分流电路和负电容(NC)电路串联而成的分流电路,构造了压电声子晶体梁结构。采用传递矩阵法计算了该类型压电声子晶体梁结构的带隙特性,并对电阻、电感和负电容对局域共振带隙的影响进行了深入分析,发现分流电路中的LC电磁振荡回路可产生局域共振带隙,而串联的负电容电路则可增强压电片的机电耦合效率,从而增强带隙衰减范围和衰减幅值。采用振动实验方法对理论分析结果进行了验证,证实串联的负电容对局域共振带隙的增强作用,为局域共振声子晶体的设计提供了新的思路。
[Abstract]:The piezoelectric phonon crystal beam is constructed by applying piezoelectric electrodes periodically on the resin beam and connecting the shunt circuit which consists of passive resistor-inductor (RL) resonant shunt circuit and negative capacitance (NC) circuit in series. The band gap characteristics of this type of piezoelectric phonon crystal beam are calculated by means of transfer matrix method, and the effects of resistance, inductance and negative capacitance on the local resonant band gap are deeply analyzed. It is found that the LC electromagnetic oscillation circuit in the shunt circuit can produce local resonant band gap, while the negative capacitor circuit in series can enhance the electromechanical coupling efficiency of piezoelectric wafers, thereby enhancing the band gap attenuation range and attenuation amplitude. The theoretical analysis results are verified by vibration experiment, and the enhancement of the local resonant band gap by the negative capacitance in series is confirmed, which provides a new idea for the design of local resonant phonon crystal.
【作者单位】： 空军第一航空学院航空机械工程系;湖南大学机械与运载工程学院;国防科技大学装备综合保障重点实验室;
【基金】：国家自然科学基金项目资助(51322502)
【分类号】：O735

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本文编号：2442265