二维局域共振周期格栅结构的低频振动带隙特性研究

TB535; 为了解决周期格栅结构在低频领域的振动问题,基于局域共振机理,本文设计了一种新型复合二维周期格栅结构,结合有限元方法对结构的带隙机理及低频共振带隙特性进行了分析和研究,并在此基础上对结构进行优化设计.分析发现,仅对包覆层结构进行优化,便可大幅降低带隙的起始频率.带隙的位置由对应局域共振模态的固有频率决定,通过改变结构的材料和尺寸参数可以将带隙调节到满足实际工程应用的范围.数值仿真结果与试验测试结果一致,该结构可在40～90 Hz的低频范围打开宽度50 Hz的完全带隙,最大振动衰减达到36 dB.这种结构设计为周期格栅结构获得低频、超低频带隙提供了一种有效的方法,具有潜在的应用前景....

Full description

Saved in:
Bibliographic Details
Published in人工晶体学报 Vol. 52; no. 6; pp. 1100 - 1127
Main Authors 李文博, 章桥新
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 武汉理工大学机电工程学院,武汉 430070 01.06.2023
Subjects
低频带隙
vibration and noise reduction
two-dimensional periodic lattice
low frequency band gap
phononic crystal
structural optimization
结构优化
减振降噪
local resonance
声子晶体
二维周期格栅
局域共振
Online AccessGet full text
ISSN1000-985X
DOI10.3969/j.issn.1000-985X.2023.06.013

Cover

More Information
Summary:TB535; 为了解决周期格栅结构在低频领域的振动问题,基于局域共振机理,本文设计了一种新型复合二维周期格栅结构,结合有限元方法对结构的带隙机理及低频共振带隙特性进行了分析和研究,并在此基础上对结构进行优化设计.分析发现,仅对包覆层结构进行优化,便可大幅降低带隙的起始频率.带隙的位置由对应局域共振模态的固有频率决定,通过改变结构的材料和尺寸参数可以将带隙调节到满足实际工程应用的范围.数值仿真结果与试验测试结果一致,该结构可在40～90 Hz的低频范围打开宽度50 Hz的完全带隙,最大振动衰减达到36 dB.这种结构设计为周期格栅结构获得低频、超低频带隙提供了一种有效的方法,具有潜在的应用前景.
ISSN:1000-985X
DOI:10.3969/j.issn.1000-985X.2023.06.013