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材料粘弹性对于一维局域共振声子晶体带隙的影响?

左曙光 , 韦锡晋 , 倪天心 , 吴旭东

功能材料 doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.10.030

声子晶体是具有声子带隙的人工周期性复合结构。作为常见的声子晶体的组成材料,橡胶材料的粘弹特性很少被考虑到,但其会对声子晶体带隙特性有重要影响。研究声子晶体考虑橡胶的粘弹性后的带隙特性,目的在于研究声子晶体在实际应用中的特性,以更好的应用声子晶体。建立了一维声子晶体梁的有限元模型。使用微分型粘弹性本构模型中的三参数Maxwell模型,推导了它的松弛剪切模量,将模型中的粘弹性转化为有限元模型中的材料参数。并通过进行有限元计算,比较和分析了考虑粘弹性之后对于不同形式声子晶体带隙的影响,发现粘弹性会影响带隙的位置和宽度,同时减小了振动的衰减。

关键词: 局域共振 , 声子晶体 , 带隙 , 粘弹性 , 有限元

双包覆层局域共振声子晶体带隙特性研究

张佳龙 , 姚宏 , 杜军 , 赵静波 , 董亚科

硅酸盐通报

从理论上提出了一种双包覆层局域共振声子晶体结构,结合有限元对该结构带隙产生的机理、影响因素以及隔声特性进行深入分析。结果表明:带隙上边界频率主要由双包覆层弹性模量大的材料决定;下边界频率主要由基体密度小的材料决定。该声子晶体在低频范围具有良好的隔声特性,为声子晶体的结构设计提供理论指导。

关键词: 声子晶体 , 局域共振 , 带隙机理 , 隔声特性

环形局域共振弹性膜结构低频隔声特性分析

张佳龙 , 姚宏 , 杜军 , 孙悦 , 孙嫣然 , 谭婧 , 张秀瑜

硅酸盐通报

针对超低空空投拉平阶段由航空发动机的噪声引起的非线性PIO (驾驶员诱发振荡)的问题,采用环形局域共振膜结构模型进行减振降噪。结合有限元法和仿真实验对环形弹性膜结构带隙生成机理、带隙宽度影响因素及隔声特性进行分析。仿真实验结果显示:带隙是由共振单元与弹性波耦合的结果,耦合强度直接影响共振频率和带隙宽度;带隙宽度和共振频率受薄膜尺寸和表面面密度的影响,即内环半径越大,表面面密度越大,带隙越宽,共振频率越高;隔声量取决于薄膜面密度、圆环面密度及中心质量环的位置。所得结果:通过优化结构参数,使其在低频范围具有良好的隔振效果,有效的抑制振荡,显著改善飞行品质。

关键词: 局域共振 , 带隙机理 , 带隙宽度 , 隔声特性

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