学术前沿 | 嵌入全反射弹性超材料壳的圆柱壳中的宽带隔振

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      在这项研究中，我们提出了一种开创性的弹性元壳概念设计范例，用于圆柱壳中的宽带弹性波控制。我们从理论上揭示了圆柱壳中波隔离的机制，该机制是由于当 0 级衍射是唯一剩余的衍射模式时所有传输通道关闭（即全反射）而产生的。此外，为了解决多级衍射模式之间的动态耦合行为，我们将声模耦合理论扩展到圆柱壳中的弹性波。基于衍射理论和多次反射效应，我们构建了全反射弹性元壳，并数值证明了在5 k-7 kHz频率范围内有效的宽带弹性波隔离。最后，通过在有限薄壁圆柱壳波导中嵌入全反射弹性元壳，对隔振性能进行了实验验证。结果证实了弹性元壳设计理念的可行性及其实现全被动、高效、宽带隔振的能力。我们的隔振策略可以拓宽弹性超结构的适用范围，并为圆柱壳中的隔振、机械能过滤和弹性波信号处理开辟新的视野。   ………………………………