二維周期性復合結(jié)構(gòu)薄板的減振隔振性能研究.pdf

1、長期以來，結(jié)構(gòu)振動控制一直是理論與工程界關(guān)注和著力解決的熱點問題之一。對于周期性復合結(jié)構(gòu)，當頻率處于某些范圍內(nèi)時，振動(波動)將無法在結(jié)構(gòu)中傳播，把這一頻率范圍稱作振動(波動)帶隙。如果把周期性復合結(jié)構(gòu)應(yīng)用到工程結(jié)構(gòu)設(shè)計中，利用帶隙特性控制振動的傳播，將會為工程結(jié)構(gòu)減振隔振提供一種新的原理和技術(shù)途徑。 本文對于鋼/混凝土、鋼/有機玻璃兩種周期性復合結(jié)構(gòu)薄板，利用平面波展開法從理論上研究了面內(nèi)振動和彎曲振動情況下的能帶結(jié)構(gòu)，分析了

2、填充率和幾何尺寸等因素對帶隙特性的影響，并與有限元仿真結(jié)果進行了對比。對于周期復合結(jié)構(gòu)薄板中有點缺陷的情況，利用超原胞法研究了此時薄板的帶隙特性，給出了缺陷帶隨缺陷大小的變化規(guī)律。主要結(jié)論如下： 1.鋼/混凝土、鋼/有機玻璃兩種周期性復合結(jié)構(gòu)薄板在發(fā)生面內(nèi)振動時都有帶隙產(chǎn)生，鋼/有機玻璃的散射體與基體材料參數(shù)比大于鋼/混凝土，故其帶隙更寬。鋼/混凝土在彎曲振動時無帶隙出現(xiàn)。即彎曲振動帶隙的產(chǎn)生對基體和散射體材料參數(shù)差異要求較高。

3、另外，有限元仿真結(jié)果驗證了帶隙的存在，而且得到的帶隙位置和寬度與理論結(jié)果吻合得較好。 2.對于周期性復合結(jié)構(gòu)薄板，面內(nèi)振動帶隙位置與晶格尺寸a成反比；彎曲振動則與a2成反比，與板厚h成正比。由此可以通過增大晶格尺寸或減小板的厚度使帶隙降低。 3.填充率的大小對帶隙的位置及寬度都有很大的影響。帶隙寬度隨著填充率的增大而增大，達到最大值后，帶隙寬度隨填充率的增加而減小。即存在一最優(yōu)填充率大小，此時的帶隙最寬。 4.存