学术前沿 | 基于合金钢声子晶体的激励源方向对声音传输损失的影响分析

主要观点总结

文章介绍了合金钢声子晶体在振动与噪声控制，特别是在低频噪声领域的显著进展。其卓越的带隙特性使低频噪声减少有效。文章指出传统有限结构传输损失（TL）模拟的局限性，并引入新的有限元方法（FEM）模拟分析合金钢声子晶体板的传输损失，涉及XY和Z方向的激励源比较。结果显示，Z方向激励下的传输损失与XY方向有显著差异，强调了在研究合金钢声子晶体板时考虑Z方向的重要性。此外，文章还讨论了合金钢声子晶体在车辆工程、机械制造和建筑领域的应用潜力，并展望了声子晶体的未来研究方向。

关键观点总结

关键观点1: 合金钢声子晶体的进展

合金钢声子晶体在振动与噪声控制，特别是在低频噪声领域取得显著进展，具有卓越的带隙特性。

关键观点2: 传统模拟方法的局限性

传统的有限结构传输损失（TL）模拟仍是板结构TL实验的基准，但在实际应用中往往与现实情况存在偏差。

关键观点3: 新的FEM模拟方法的应用

引入新的有限元方法（FEM）模拟分析合金钢声子晶体板的传输损失，考虑不同激励源方向的影响。

关键观点4: Z方向激励的重要性

Z方向激励下的传输损失与XY方向有显著差异，最大传输损失较低，峰值分布更为规则，研究合金钢声子晶体时需要考虑Z方向。

关键观点5: 合金钢声子晶体的应用潜力

合金钢声子晶体在车辆工程、机械制造和建筑领域具有显著的应用潜力。

关键观点6: 声子晶体的未来研究方向

未来的研究将更多样化，包括深入研究的带隙机制、优化的声子晶体结构、扩展的带隙频率范围以及新材料的应用等。

文章预览

      作为一种局部共振声子晶体，合金钢声子晶体在振动与噪声控制，特别是在低频噪声领域取得了显著进展。其卓越的带隙特性使得在低频下能够有效地减少振动和噪声。然而，传统的有限结构传输损失（TL）模拟仍然是板结构TL实验的基准。在这种背景下，声子晶体板结构在XY方向的传输损失（TL）已经得到了充分的研究与分析。考虑到实际应用中声波入射方向的复杂性，传统的有限结构TL模拟往往与现实情况存在偏差。以钨钢声子晶体为例，本文引入了一种新的有限元方法（FEM）模拟方法，用于分析合金钢声子晶体板的传输损失。通过将Z方向设置为激励源，钨钢声子晶体板表现出与XY方向激励相比明显不同的响应。通过结合能带图和模态，分析了不同激励源方向对TL模拟的影响。研究发现，在纵向激励下，钨钢声子晶体板的能量响应更加明显 ………………………………