基于坐标变换理论的薄板型声学超材料弯曲波传播控制研究

来源 :国防科学技术大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:netting_fish
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
声学超材料是由亚波长尺度的结构单元构成的人工周期结构,能够实现对弹性波的超常调控,如低频带隙、低频超常吸收、平板聚焦等。结构的振动与噪声控制是工程技术领域长期关注和着力解决的热点问题之一,声学超材料理论为结构减振降噪理论研究和工程设计提供了新的原理和技术途径。  变换声学理论是声学超材料应用探索研究中发展起来的重要研究方向,基于变换声学理论能够实现声隐身斗篷、声波旋转等精细而又复杂多变的弹性波控制,极大的提高了声学超材料的设计自由度。本文结合弹性动力学理论分析、有限元仿真及实验研究,探讨了将变换声学理论引入弹性薄板超材料的设计中,控制薄板弯曲波沿任意方向弯曲传播的可行性问题;对其弹性波控制机理、影响因素及规律进行了深入分析;并实现了原理性实验验证。论文主要研究内容如下:  1、研究了将坐标变换设计引入薄板弯曲波传播控制的基本理论。分析了薄板弯曲波动力学方程在坐标变换下的形式不变性;基于连续坐标变换和有限嵌入坐标变换,推导了弯曲波斗篷和可弯曲任意角度的弯曲波声波导的设计参数公式;建立了基于多层介质理论的弯曲波斗篷和声波导设计模型。  2、基于有限元模型研究了薄板超材料弯曲波导波传播特性的影响因素及影响规律,发现了其对弯曲波传播的控制具有宽频带的特性,并对实现宽带控制的机理进行了深入揭示。  3、提出了通过调节薄板厚度,利用均匀介质设计薄板超材料弯曲波导的设计方案;制备了薄板超材料波导实验样件;实现了基于坐标变换设计的薄板超材料弯曲波传播控制的实验验证。  综上所述,本文通过理论研究、仿真分析和实验测试,论证了将坐标变换理论引入到薄板弯曲波传播控制的可行性,为薄板类结构的振动与噪声控制提供了一种全新的思路和方法,这些研究对推动声学超材料的理论研究和在减振降噪领域中的工程应用具有重要的参考价值。
其他文献
小微企业对人才的吸引力比较低,再加上对员工招聘的重视程度还不够,近年来用工成本急剧上升.企业转型升级的关键就在于怎样去增强微型企业的招聘效果.本文通过阅读大量的文献
该文对纤维复合材料仿生物中轴有限元建模与设计进行了研究,拟从生物中轴的分布与走向模拟纤维在基体中的分布,提出了与常规复合材料有限元建模与设计完全不同的新的方法,有
本论文的研究工作系航空基础科学基金资助项目(No.99F53065)和南昌航空工业学院测试技术与控制工程研究中心开放基金(No.2001-15)的一部分。 通过对时变图像(动态图像)的分
新课程改革强调学生学习方式的改变,小班合作探究已经成为当今课程改革积极倡导的有效学习方式之一,是构建高效课堂必不可少的方式。而在当今的课改实践中,按部就班地套用各种模
随着近年来金融科技的快速发展,区块链、 分布式技术等的逐步成熟,数字货币也迎来了新的转折点.早在2014年中央银行就成立了发行法定数字货币的专门研究小组,开始研究数字货
教学评价,作为教学活动的一个有机组成部分,作为师生交流的有效方式,贯穿了课堂教学的始终。现代教育改革要求教师在评价学生时,更多的是体现对学生的关怀、关爱、关注,不但要通过
随着人类社会的不断进步及制造业的发展,人们对微型机械的制造及检测有越来越高的精度要求。然而由于微型机械具有尺寸小,承载能力差等特点,常用的接触式检测工具很难实现微
该文分析了数据仓库的应用背景,综述了数据仓库的基本技术思想,在此基础上对基于关系数据库的数据仓库系统的构建方法进行了讨论和研究.设计开发了某市地方税务局税收综合信
离合器和制动器都是汽车总体设计中的重要环节,该设计过程中涉及的参数众多,知识复杂,选择条件模糊。作者将专家系统理论、汽车CAD技术与网络数据库技术集于一体,采用先进的客户/
该论文根据受控对象的特性及控制目标,对汽车ABS电子控制单元的软硬件进行了规划设计.通过对装有ABS的试验车多次道路试验所得到的数据进行分析,结合等效制动压力函数,确定一