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新型二维声子晶体带隙特性及调控方法研究: 2025年; 为拓宽声子晶体弹性波带隙,提出一种关于基体双侧对称的声子晶体结构模型.采用有限元法计算了该声子晶体的能带结构和本征模态,基于局域共振机理深入分析了其带隙的形成机理,通过改变几何参数及施加等轴预拉伸应变的方法对该声子晶体的带隙进行被动调控与主动调控.仿真结果表明:所提声子晶体结构基体中的长波行波与振子的谐振相互耦合作用产生一条局域共振带隙,通过优化几何参数可以获得起始频率更低的宽频带隙,对结构施加等轴预拉伸应变可以有效拓宽带隙且带隙宽度随着预拉伸应变的增大而变宽.研究结果为声子晶体的带隙主动调控提供了方案,为结构减振降噪提供了新思路.; 胡启国胡皓魏晨胡豁然; 关键词：声子晶体带隙特性

具有双带隙特性的电磁带隙结构及设有其的阵列天线: 本发明提供了一种具有双带隙特性的电磁带隙结构及设有其的阵列天线，通过在叠层结构单元设计结构图案不同的第一金属贴片及第二金属贴片，在实现电磁带隙结构的双带隙特性同时降低电磁带隙结构的平面尺寸。具体地，通过在第一金属贴片中央...; 刘庆崇陈涛贾鹏程孔翔鸣

具有双带隙特性的电磁带隙结构及设有其的阵列天线: 本发明提供了一种具有双带隙特性的电磁带隙结构及设有其的阵列天线，通过在叠层结构单元设计结构图案不同的第一金属贴片及第二金属贴片，在实现电磁带隙结构的双带隙特性同时降低电磁带隙结构的平面尺寸。具体地，通过在第一金属贴片中央...; 刘庆崇陈涛贾鹏程孔翔鸣

点阵夹芯结构功能梯度平板声振特性及带隙特性研究: 高铁、舰船、航空航天运载设备的核心部件之一是平板结构,在其运行过程中,通常面临着多种复杂且变化多端的外部环境。这包括频繁变化的高低温条件、持续的结构振动以及由流体流动引发的噪声。当热载荷导致的热应力达到一定阈值时,会引起...; 李成斐; 关键词：夹层板点阵结构功能梯度板带隙特性声振特性热环境

考虑模糊变量的声子晶体带隙特性研究及优化: 2024年; 针对声子晶体设计中存在模糊变量导致带宽不可靠问题,建立新型二维多组元局域共振型声子晶体,通过数值计算得到带隙曲线并探究带隙产生机制,并基于分析包覆层几何参数和材料参数对带隙影响结果,考虑将环状包覆层材料参数作为模糊变量,几何参数作为设计变量,通过拉丁超立方体抽样进行实验设计建立基于Kriging模型的声子晶体带隙优化模型,利用麻雀搜索算法(Sparrow Search Algorithm,SSA)对Kriging模型进行全局寻优,得到声子晶体最优设计解。结果表明,优化后带隙宽度从101.17 Hz变为224.164 Hz,增大121.5%,且带宽边界均在设计目标范围内,所提出的Kriging带隙优化模型在避免大量数值计算的同时,考虑了模糊变量的影响,具有较高的预测精度和可靠性,为声子晶体设计提供新研究思路。; 汪柯宇胡启国白熊周小明郝建旭; 关键词：声子晶体带隙 KRIGING模型

局域共振夹芯超结构梁带隙特性及实验研究: 2024年; 本文提出了一种新型局域共振夹芯超结构梁,该结构由夹芯梁基体和由软材料包裹质量块组成的局域共振单元构成。分别采用传递矩阵法和有限元法计算了该结构的带隙分布和振动传输特性,搭建了局域共振夹芯超结构梁的振动传输测试实验平台,并与数值计算结果进行对比验证,最后分析了结构参数对结构带隙分布特性的调控规律。研究结果表明,该结构在低频范围内共出现两条弯曲波带隙,带隙频率分别为196.1~339.0 Hz和377.2~655.6 Hz。而完全带隙位于弯曲波带隙内,频率范围为380.0~423.6 Hz。且在这两条弯曲波带隙范围内,弯曲振动传输会发生明显的减弱现象。另外,局域共振夹芯超结构梁的结构参数会对带隙分布特性产生较大影响,通过合理选择结构参数,可以实现局域共振夹芯超结构梁低频率和高带宽的减振要求。; 付强姚飞张红艳; 关键词：夹芯结构传递矩阵振动带隙

蜂窝状波阻块带隙特性及对轨道交通荷载减振效应研究: 随着我国城市化发展和交通负荷的增长,城市轨道交通网愈发密集化,其引发的环境振动问题日益凸显。目前减振策略主要集中在振源控制、传播路径干预以及受振源控制三个方面。但在振源和受振源处采取隔振措施受空间和技术的限制,减振效果有...; 王珠; 关键词：城市轨道交通蜂窝状带隙减振

局域共振超材料表面波屏障带隙特性与隔振性能: 2024年; 为有效解决轨道交通运营引发的地面振动问题,基于声学超材料概念提出一种局域共振超材料表面波屏障(locally resonant metamaterial surface wave barrier,简称LRMB)隔振方法,并采用混凝土和橡胶垫层构造出屏障结构。根据半无限空间弹性动力学理论,推导LRMB带隙计算的解析式,分析橡胶垫、混凝土参数对LRMB带隙特性的影响规律。基于轨道交通地面振动实测数据,探讨LRMB的隔振效果。研究结果表明:LRMB表面波带隙产生主要与其竖向振动有关,基于该模式建立的带隙计算方法是准确的;LRMB橡胶垫厚度增大,带隙起始频率降低,带隙宽度增大;LRMB橡胶垫宽度增大,带隙起始频率升高,带隙宽度减小;LRMB混凝土质量增大,带隙起始频率降低,带隙宽度增大;LRMB原胞数量增多,隔振效率提升,隔振效率达到20~25 dB;以济南轨道交通1号线工程为例,采用LRMB后地面振动衰减可达70%~80%,验证了LRMB的良好隔振性能。; 厉超庄培芝李利平李利平周冲; 关键词：表面波带隙特性隔振性能

散射型组合周期排桩带隙特性的影响因素研究: 2024年; 为明确散射型组合周期排桩带隙的影响因素及作用机制,在通过相似模型试验进行验证分析的基础上,对散射型组合周期排桩带隙产生机理进行分析,并采用有限元方法研究了不同影响因素下的带隙特征。结果表明:带隙范围内的竖向和横向加速度最大衰减程度分别达到95.9%和87.61%,带隙分布特征与数值模拟结果基本一致;散射型组合周期排桩带隙主要受填充率、周期常数、材料密度、基体弹性模量和晶格类型等因素影响;随着填充率减小和周期常数增大,散射型组合周期排桩更易于获得低频带隙,但带宽变窄;通过减小基体密度或增大散射体密度可获得较大带宽的高频带隙;随着基体弹性模量的增大,带隙的边界频率同步向高频迁移;对于圆形散射体,六角晶格构型的带隙性能整体优于正方晶格。研究结果可为散射型周期排桩优化设计及应用提供参考。; 王海洋翟春鑫李连友包世波李金浜王珠; 关键词：带隙特性隔振性能

悬臂梁式局域共振单元的弹性波带隙特性研究: 2024年; 提出了一种由通孔悬臂梁和质量块组成的新型声子晶体构型,并对包含该构型的二维周期阵列板的带隙特性进行了数值分析和实验验证。结果表明,所提出结构中存在多条弯曲波带隙,其形成机理是由于基体中弹性波与局域共振结构谐振特性发生耦合,且带隙的宽度与耦合强度相关,进一步研究发现模态有效质量占比是模态是否产生带隙的一个考量标准。同时,研究了局域共振单元的晶胞常数和几何参数对带隙的调控规律。基于以上研究,通过改进原始局域共振结构,得到了更加丰富的带隙特征,为宽频带隙的设计提供了一种可行的思路。通过仿真计算和实验得到了有限周期结构板的振动传递率,其衰减频段与带隙范围基本吻合,表明了该结构具有良好的低频减振性能,且结构简单,在减振降噪领域具有广阔的工程应用前景。; 孙旭阳王中周景军王谦徐靖鉴; 关键词：超材料振动控制

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