学术前沿 | 新型方形分层蜂窝超材料的低频带隙及振动抑制机制

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       低频振动和噪声的抑制一直是广泛工程应用中的重要问题。为了解决这个问题，开发了一种能够降低低频噪声的新型方形分层蜂窝超材料。将布洛赫定理与有限元方法相结合，计算出能带结构。数值结果表明，该超材料可以在500 Hz以内产生多个低频带隙，带隙比超过50%。第一个带隙跨度为 169.57 Hz 至 216.42 Hz。为了揭示带隙的形成机制，进行了振动模式分析。数值分析表明，带隙的产生是由于结构的两个凸角振动和整体膨胀振动对弹性波传播的抑制。此外，还进行了详细的参数分析，以研究θ （结构的突出角与水平方向之间的角度）对能带结构和总有效带隙宽度的影响。研究发现，减小θ有利于获得较低的频带隙。通过群速度、相速度和波传播方向来探讨弹性波在结构中的传播特性。最后，对有限周期结构的传输特性进行了实验研究。结果 ………………………………