周期性结构振动特性的实验研究开题报告

 2021-08-08 01:08

1. 研究目的与意义

结构周期性排布时,会使机械波或声波的传输在某些频率范围内受到禁止,这种结构称为声子晶体,禁止传输的频率范围称为带隙。声子晶体具有这种独特的动力学滤波特性,使其在声滤波器,振动与噪声控制方面展示了广阔的前景。减振降噪在国防军工、飞机仪表、汽车、微机械等领域一直有重要地位,是静音潜艇设计、飞机仪表隔振、汽车及发动机隔振、微机械精密加工等高技术的基础。声子晶体为这类问题的解决提供了新的思路。

2. 国内外研究现状分析

目前为止,对声子晶体研究主要从声子晶体禁带机理、缺陷态特性、带隙调节及优化和应用研究这几个方面展开,但最主要的是对声子晶体禁带特性与禁带机理的研究。

在国外,Ruzzene等人将蜂窝夹芯结构中的芯体用两种不同的材料周期交替排列,构成蜂窝夹芯梁、板结构,利用有限元法计算得到了相应的振动带隙;Jeong采用有限元法研究了结构参数周期变化的格栅结构及蜂窝结构的振动特性,并得到了相应的振动带隙;

在国内,温熙森等人首先把声子晶体周期结构思想引入到工程板结构的设计中,构建了声子晶体板结构,获得了对应的振动禁带,为板结构的减振提供了新的思路;温激鸿等人将集中质量法引入到一维声子晶体弹性波禁带的计算中,得到一维声子晶体结构虽然简单,但易于获得较宽带隙的结论 ;花拓采用理论和实验结合的方法,也研究了一维声子晶体结构参数变化对系统振动禁带的影响。

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3. 研究的基本内容与计划

1-2周:通过查阅文献,了解声子晶体研究现状和在减振方面的应用前景。

编写开题报告及文献综述。

3-6周:通过借阅图书,网上查阅资料等方式,对声子晶体的基本知识有一定的了解,包括声子晶体的概念、声子晶体的组成、声子晶体的基本特征、声子晶体的禁带形成机理以及声子晶体的禁带计算方法。

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4. 研究创新点

本项目研究金属/橡胶一维声子晶体的振动特性。通过实验的方法分析几何尺寸及粘弹性材料(橡胶)性质对带隙频率的影响,为金属/橡胶一维声子晶体在发动机隔振控制上的应用提供理论依据。

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