学术前沿 | 低频振动控制用可调谐气动超材料的设计

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      为了解决传统弹性超材料在打开 100 Hz 以下宽带隙方面的局限性，提出了一种带有气囊局部谐振器的可调谐气动超材料板。利用气囊体积小、承载能力大、刚度调节容易、能够提供多方向恢复力等特点，设计了一种具有一定承载能力的结构化低刚度局部谐振器。通过改变气囊的表压，带隙可以向较低频率移动，从而实现对各种波传播的广泛的低频振动抑制能力。应用有限元方法对可调谐气动超材料的低频振动带隙特性进行了分析和验证。结果表明，这种可调谐气动超材料可以通过调节气压来衰减22-121 Hz范围内的弯曲波。此外，增加表压不仅会使整个带隙向较低频率移动，而且还会显着扩大整个带隙的带宽。例如，将表压从 0 kPa 增加到 50 kPa 会将整个带隙的开放频率从 36 Hz 降低到 22 Hz，同时将相对带宽从 0.52 提高到 0.85。在此基础上，进行了 ………………………………