搜索

文章查询

x

留言板

尊敬的读者、作者、审稿人, 关于本刊的投稿、审稿、编辑和出版的任何问题, 您可以本页添加留言。我们将尽快给您答复。谢谢您的支持!

姓名
邮箱
手机号码
标题
留言内容
验证码

X形超阻尼局域共振声子晶体梁弯曲振动带隙特性

杜春阳 郁殿龙 刘江伟 温激鸿

X形超阻尼局域共振声子晶体梁弯曲振动带隙特性

杜春阳, 郁殿龙, 刘江伟, 温激鸿
PDF
导出引用
导出核心图
  • 以声子晶体理论为基础,设计了一种具有超阻尼特性的X形局域共振结构,分析了周期性附加X形局域共振的梁弯曲振动传播特性.利用拉格朗日方程分析了X形局域共振结构动力学等效特性,揭示了该结构的阻尼放大的机理,分析了几何结构参数对于带隙特性的影响,并利用有限元法验证了X形局域共振结构的超阻尼特性.研究结果表明,周期性附加X形局域结构能够有效地抑制低频弯曲振动在梁中的传播,产生超阻尼特性,实现低频、宽带的减振效果,为结构的低频减振提供了一个新的设计方案.
      通信作者: 郁殿龙, dianlongyu@vip.sina.com
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号:11372346)资助的课题.
    [1]

    Ding W J 2014 Damping Theory (Beijing: Tsinghua Press) pp1-4 (in Chinese) [丁文镜 2014 减振理论(北京: 清华大学出版社) 第1-4页]

    [2]

    Silva C W (translated by Li H B, Zhang M) 2013 Vibration Damping, Control and Design (Beijing: Mechanical Industry Press) pp243-246 (in Chinese) [Silva C W著 (李惠彬, 张曼 译) 2013振动阻尼、控制和设计 (北京: 机械工业出版社) 第243-246页]

    [3]

    Wen X S 2006 Theory and Technology of Photonic/Phononic Crystals (Beijing: Science Press) pp5-7 (in Chinese) [温熙森 2006 光子/声子晶体理论与技术(北京: 科学出版社) 第5-7页]

    [4]

    Wen X S, Wen J H, Yu D L, et al. 2009 Photonic Crystal (Beijing: National Defence Industry Press) pp8-10 (in Chinese) [温熙森, 温激鸿, 郁殿龙 等 2009 声子晶体(北京: 国防工业出版社) 第8-10页]

    [5]

    Shu H S, Zhang F, Liu S G, Gao E W, Li S D 2014 J. Vib. Shock 33 147 (in Chinese) [舒海生, 张法, 刘少刚, 高恩武, 李世丹 2014 振动与冲击 33 147]

    [6]

    Ma G C, Fu C X, Wang G H, Hougne del P, Christensen J, Lai Y, Sheng P 2016 Nat. Commun. 7 13536

    [7]

    Liu Z, Zhang X, Mao Y, Zhu Y Y, Yang Z, Chan C T, Sheng P 2000 Science 289 1734

    [8]

    Wu J H, Zhang S W, Shen L 2013 Chin. J. Mech. 49 62 (in Chinese) [吴九汇, 张思文, 沈礼 2013 机械工程学报 49 62]

    [9]

    Zhang Y, Yin J F, Wen J H, Yu D L 2016 J. Vib. Shock 35 26 (in Chinese) [张印, 尹剑飞, 温激鸿, 郁殿龙 2016 振动与冲击 35 26]

    [10]

    Zhang J L, Yao H, Du J, Zhao J B, Dong Y K 2016 Bull. Chin. Ceram. Soc. 35 2767 (in Chinese) [张佳龙, 姚宏, 杜军, 赵静波, 董亚科 2016 硅酸盐通报 35 2767]

    [11]

    Qi P S, Du J, Jiang J L, Dong Y K, Zhang J L 2016 J. Synthetic Cryst. 45 1094 (in Chinese) [祁鹏山, 杜军, 姜久龙, 董亚科, 张佳龙 2016 人工晶体学报 45 1094]

    [12]

    Chen L, Wu W G, Zhou R 2016 Tech. Acoust. 35 222 (in Chinese) [陈琳, 吴卫国, 周榕 2016 声学技术 35 222]

    [13]

    Hussein M I, Frazier M J 2013 J. Sound Vib. 332 4767

    [14]

    Nouh M, Aldraihen O, Baz A 2015 J. Sound Vib. 341 53

    [15]

    Frazier M J, Hussein M I 2015 J. Acoust. Soc. Am. 138 3169

    [16]

    Wu Q, Ling D S, Xu X 1997 J. Zhejiang Univ. - Sci. A 4 462 (in Chinese) [吴强, 凌道盛, 徐兴 1997 浙江大学学报 4 462]

    [17]

    Wu X, Yang L J 2008 J. Vib. Shock 2 771 (in Chinese) [吴晓, 杨立军 2008 振动与冲击 2 771]

    [18]

    Liu C C, Jing X J, Li F M 2015 Int. J. Mech. Sci. 98 169

    [19]

    Sun X T, Jing X J 2015 Mech. Syst. Signal Pr. 62 149

    [20]

    Sun X T, Jing X J 2016 Mech. Syst. Signal Pr. 80 166

    [21]

    Sun X T, Jing X J, Xu J, Cheng L 2014 J. Sound Vib. 333 2404

    [22]

    Huang Y Y, Zhao Y G, Zhao W D 2011 J. Qinghai Univ. 2 912 (in Chinese) [黄永玉, 赵永刚, 赵伟东 2011 青海大学学报 2 912]

    [23]

    Manimala J M, Huang H H, Sun C T, Snyder R, Bland S 2014 Eng. Struct. 80 458

    [24]

    Wang Z F 2001 J. Shandong Univ. Technol. 1 51 (in Chinese) [王振发 2001 齐鲁工业大学学报 1 51]

    [25]

    Wang G, Wen J H, Wen X S, Yu D L, Liu Y Z 2005 Chin. J. Mech. 41 107 (in Chinese) [王刚, 温激鸿, 温熙森, 郁殿龙, 刘耀宗 2005 机械工程学报 41 107]

    [26]

    Li L, Liu Y Z, Yu D L 2006 J. Vib. Shock 25 632 (in Chinese) [李黎, 刘耀宗, 郁殿龙 2006 振动与冲击 25 632]

    [27]

    Wen Q H, Zuo S G, Wei H 2012 Acta Phys. Sin. 61 034301 (in Chinese) [文岐华, 左曙光, 魏欢 2012 物理学报 61 034301]

    [28]

    Zhang Y F 2014 M. S. Dissertation (Changsha: National University of Defense Technology) (in Chinese) [张亚峰 2014 硕士学位论文 (长沙: 国防科学技术大学)]

    [29]

    Zhang H, Wen J H, Xiao Y, Wang G, Wen X S 2015 J. Sound Vib. 343 104

    [30]

    Zhang H, Xiao Y, Wen J H, Yu D L, Wen X S 2016 Appl. Phys. Lett. 108 1734

    [31]

    Mei J, Ma G, Yang M, Yang Z, Wen W, Sheng P 2012 Nat. Commun. 3 132

  • [1]

    Ding W J 2014 Damping Theory (Beijing: Tsinghua Press) pp1-4 (in Chinese) [丁文镜 2014 减振理论(北京: 清华大学出版社) 第1-4页]

    [2]

    Silva C W (translated by Li H B, Zhang M) 2013 Vibration Damping, Control and Design (Beijing: Mechanical Industry Press) pp243-246 (in Chinese) [Silva C W著 (李惠彬, 张曼 译) 2013振动阻尼、控制和设计 (北京: 机械工业出版社) 第243-246页]

    [3]

    Wen X S 2006 Theory and Technology of Photonic/Phononic Crystals (Beijing: Science Press) pp5-7 (in Chinese) [温熙森 2006 光子/声子晶体理论与技术(北京: 科学出版社) 第5-7页]

    [4]

    Wen X S, Wen J H, Yu D L, et al. 2009 Photonic Crystal (Beijing: National Defence Industry Press) pp8-10 (in Chinese) [温熙森, 温激鸿, 郁殿龙 等 2009 声子晶体(北京: 国防工业出版社) 第8-10页]

    [5]

    Shu H S, Zhang F, Liu S G, Gao E W, Li S D 2014 J. Vib. Shock 33 147 (in Chinese) [舒海生, 张法, 刘少刚, 高恩武, 李世丹 2014 振动与冲击 33 147]

    [6]

    Ma G C, Fu C X, Wang G H, Hougne del P, Christensen J, Lai Y, Sheng P 2016 Nat. Commun. 7 13536

    [7]

    Liu Z, Zhang X, Mao Y, Zhu Y Y, Yang Z, Chan C T, Sheng P 2000 Science 289 1734

    [8]

    Wu J H, Zhang S W, Shen L 2013 Chin. J. Mech. 49 62 (in Chinese) [吴九汇, 张思文, 沈礼 2013 机械工程学报 49 62]

    [9]

    Zhang Y, Yin J F, Wen J H, Yu D L 2016 J. Vib. Shock 35 26 (in Chinese) [张印, 尹剑飞, 温激鸿, 郁殿龙 2016 振动与冲击 35 26]

    [10]

    Zhang J L, Yao H, Du J, Zhao J B, Dong Y K 2016 Bull. Chin. Ceram. Soc. 35 2767 (in Chinese) [张佳龙, 姚宏, 杜军, 赵静波, 董亚科 2016 硅酸盐通报 35 2767]

    [11]

    Qi P S, Du J, Jiang J L, Dong Y K, Zhang J L 2016 J. Synthetic Cryst. 45 1094 (in Chinese) [祁鹏山, 杜军, 姜久龙, 董亚科, 张佳龙 2016 人工晶体学报 45 1094]

    [12]

    Chen L, Wu W G, Zhou R 2016 Tech. Acoust. 35 222 (in Chinese) [陈琳, 吴卫国, 周榕 2016 声学技术 35 222]

    [13]

    Hussein M I, Frazier M J 2013 J. Sound Vib. 332 4767

    [14]

    Nouh M, Aldraihen O, Baz A 2015 J. Sound Vib. 341 53

    [15]

    Frazier M J, Hussein M I 2015 J. Acoust. Soc. Am. 138 3169

    [16]

    Wu Q, Ling D S, Xu X 1997 J. Zhejiang Univ. - Sci. A 4 462 (in Chinese) [吴强, 凌道盛, 徐兴 1997 浙江大学学报 4 462]

    [17]

    Wu X, Yang L J 2008 J. Vib. Shock 2 771 (in Chinese) [吴晓, 杨立军 2008 振动与冲击 2 771]

    [18]

    Liu C C, Jing X J, Li F M 2015 Int. J. Mech. Sci. 98 169

    [19]

    Sun X T, Jing X J 2015 Mech. Syst. Signal Pr. 62 149

    [20]

    Sun X T, Jing X J 2016 Mech. Syst. Signal Pr. 80 166

    [21]

    Sun X T, Jing X J, Xu J, Cheng L 2014 J. Sound Vib. 333 2404

    [22]

    Huang Y Y, Zhao Y G, Zhao W D 2011 J. Qinghai Univ. 2 912 (in Chinese) [黄永玉, 赵永刚, 赵伟东 2011 青海大学学报 2 912]

    [23]

    Manimala J M, Huang H H, Sun C T, Snyder R, Bland S 2014 Eng. Struct. 80 458

    [24]

    Wang Z F 2001 J. Shandong Univ. Technol. 1 51 (in Chinese) [王振发 2001 齐鲁工业大学学报 1 51]

    [25]

    Wang G, Wen J H, Wen X S, Yu D L, Liu Y Z 2005 Chin. J. Mech. 41 107 (in Chinese) [王刚, 温激鸿, 温熙森, 郁殿龙, 刘耀宗 2005 机械工程学报 41 107]

    [26]

    Li L, Liu Y Z, Yu D L 2006 J. Vib. Shock 25 632 (in Chinese) [李黎, 刘耀宗, 郁殿龙 2006 振动与冲击 25 632]

    [27]

    Wen Q H, Zuo S G, Wei H 2012 Acta Phys. Sin. 61 034301 (in Chinese) [文岐华, 左曙光, 魏欢 2012 物理学报 61 034301]

    [28]

    Zhang Y F 2014 M. S. Dissertation (Changsha: National University of Defense Technology) (in Chinese) [张亚峰 2014 硕士学位论文 (长沙: 国防科学技术大学)]

    [29]

    Zhang H, Wen J H, Xiao Y, Wang G, Wen X S 2015 J. Sound Vib. 343 104

    [30]

    Zhang H, Xiao Y, Wen J H, Yu D L, Wen X S 2016 Appl. Phys. Lett. 108 1734

    [31]

    Mei J, Ma G, Yang M, Yang Z, Wen W, Sheng P 2012 Nat. Commun. 3 132

  • [1] 王瑜浩, 武保剑, 郭飚, 文峰, 邱昆. 基于非线性光纤环形镜的少模脉冲幅度调制再生器研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191858
    [2] 蒋涛, 任金莲, 蒋戎戎, 陆伟刚. 基于局部加密纯无网格法非线性Cahn-Hilliard方程的模拟. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191829
    [3] 罗端, 惠丹丹, 温文龙, 李立立, 辛丽伟, 钟梓源, 吉超, 陈萍, 何凯, 王兴, 田进寿. 超紧凑型飞秒电子衍射仪的设计. 物理学报, 2020, 69(5): 052901. doi: 10.7498/aps.69.20191157
    [4] 庄志本, 李军, 刘静漪, 陈世强. 基于新的五维多环多翼超混沌系统的图像加密算法. 物理学报, 2020, 69(4): 040502. doi: 10.7498/aps.69.20191342
    [5] 吴雨明, 丁霄, 王任, 王秉中. 基于等效介质原理的宽角超材料吸波体的理论分析. 物理学报, 2020, 69(5): 054202. doi: 10.7498/aps.69.20191732
    [6] 张梦, 姚若河, 刘玉荣. 纳米尺度金属-氧化物半导体场效应晶体管沟道热噪声模型. 物理学报, 2020, 69(5): 057101. doi: 10.7498/aps.69.20191512
    [7] 黄永峰, 曹怀信, 王文华. 共轭线性对称性及其对\begin{document}$ {\mathcal{P}}{\mathcal{T}} $\end{document}-对称量子理论的应用. 物理学报, 2020, 69(3): 030301. doi: 10.7498/aps.69.20191173
    [8] 卢超, 陈伟, 罗尹虹, 丁李利, 王勋, 赵雯, 郭晓强, 李赛. 纳米体硅鳍形场效应晶体管单粒子瞬态中的源漏导通现象研究. 物理学报, 2020, (): . doi: 10.7498/aps.69.20191896
  • 引用本文:
    Citation:
计量
  • 文章访问数:  363
  • PDF下载量:  267
  • 被引次数: 0
出版历程
  • 收稿日期:  2017-03-07
  • 修回日期:  2017-04-19
  • 刊出日期:  2017-07-20

X形超阻尼局域共振声子晶体梁弯曲振动带隙特性

  • 1. 国防科学技术大学, 装备综合保障技术重点实验室, 长沙 410073
  • 通信作者: 郁殿龙, dianlongyu@vip.sina.com
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号:11372346)资助的课题.

摘要: 以声子晶体理论为基础,设计了一种具有超阻尼特性的X形局域共振结构,分析了周期性附加X形局域共振的梁弯曲振动传播特性.利用拉格朗日方程分析了X形局域共振结构动力学等效特性,揭示了该结构的阻尼放大的机理,分析了几何结构参数对于带隙特性的影响,并利用有限元法验证了X形局域共振结构的超阻尼特性.研究结果表明,周期性附加X形局域结构能够有效地抑制低频弯曲振动在梁中的传播,产生超阻尼特性,实现低频、宽带的减振效果,为结构的低频减振提供了一个新的设计方案.

English Abstract

参考文献 (31)

目录

    /

    返回文章
    返回