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夹杂及弹性耦联对手性蜂窝复合材料吸振带隙的影响

苏继龙

苏继龙. 夹杂及弹性耦联对手性蜂窝复合材料吸振带隙的影响[J]. 复合材料学报, 2015, 32(5): 1517-1526. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20141230.001
引用本文: 苏继龙. 夹杂及弹性耦联对手性蜂窝复合材料吸振带隙的影响[J]. 复合材料学报, 2015, 32(5): 1517-1526. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20141230.001
SU Jilong. Influence of inclusion and elastic coupling on vibration absorbing band gap of chiral honeycomb composites[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2015, 32(5): 1517-1526. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20141230.001
Citation: SU Jilong. Influence of inclusion and elastic coupling on vibration absorbing band gap of chiral honeycomb composites[J]. Acta Materiae Compositae Sinica, 2015, 32(5): 1517-1526. doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20141230.001

夹杂及弹性耦联对手性蜂窝复合材料吸振带隙的影响

doi: 10.13801/j.cnki.fhclxb.20141230.001
基金项目: 国家自然科学基金(10972056); 福建省百千万人才工程人选海外研修项目(闽人复[2013]1号)
详细信息
    通讯作者:

    苏继龙, 博士, 教授, 硕士生导师, 研究方向为复合材料多尺度设计。 E-mail: fjsu@163.com

  • 中图分类号: TB53;O328

Influence of inclusion and elastic coupling on vibration absorbing band gap of chiral honeycomb composites

  • 摘要: 为了研究手性蜂窝复合材料的振动特性与其振动传播带隙之间的关系, 首先, 建立了该种材料离散多自由度的夹杂-韧带振动力学模型, 该模型考虑了其内嵌夹杂的局部振动与由微结构韧带连接的节点环之间的弹性耦联及诱发共振模态。然后, 重点研究了微结构元件之间的耦联程度和微结构元件的尺寸参数对材料吸振带隙低频段和高频段的影响, 并结合有限元方法对模型进行了验证分析。结果表明:除柔性包覆的夹杂以外, 耦联诱发振动、节点环和韧带的材料及尺寸参数都对手性蜂窝复合材料的固有振动频率产生显著影响, 从而控制带隙的位置和带宽。随着节点环内、外弹性耦联程度的减小, 夹杂的模态频率将控制带隙的低频段, 且随着夹杂质量的增大, 低频段的频率降低;高频段由韧带振动表征;当节点环内、外弹性耦联程度增大时, 带隙的低频段对韧带和框架的模态更加敏感, 从而出现比夹杂模态频率更低的带隙。无论弹性耦合程度强弱, 当韧带和节点环的厚度减小时, 材料第三阶较高的包覆层变形频率将被相对更低的韧带振动频率取代。所得结论可为小尺寸、低频宽带隙手性蜂窝型隔振材料的设计研究提供理论指导。

     

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出版历程
  • 收稿日期:  2014-10-29
  • 修回日期:  2014-12-07
  • 刊出日期:  2015-10-15

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