二維周期性復合結構薄板的減振隔振性能研究.pdf

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

2、填充率和幾何尺寸等因素對帶隙特性的影響，并與有限元仿真結果進行了對比。對于周期復合結構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。主要結論如下： 1.鋼/混凝土、鋼/有機玻璃兩種周期性復合結構薄板在發(fā)生面內振動時都有帶隙產生，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果吻合得較好。 2.對于周期性復合結構薄板，面內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