嵌入式轻质超结构设计与振动控制研究

摘要

超材料/超结构可以通过小尺度的精密微结构设计控制大尺度弹性波的传播,为低频减振带来了新的手段.本文提出一种针对同一频率段内多种振动形式可分别或同时进行控制的嵌入式轻质超结构设计.首先,针对周期胞元分析了超结构的带结构,并定量研究了影响带隙的微结构参素;接着,通过对有限尺寸的超结构进行数值仿真,验证了其对不同振动形式的抑制效果;最后提出了两种超结构设计对同一频率段内多种振动形式进行同时抑制.本文研究的超结构因其嵌入式的设计以及适于3D打印制造的核心微结构,在保持本体结构刚度的同时具有轻质、制造快捷、装配简单的优点,因此具有很强的工业应用价值.