基于磁流变弹性体多包覆层声学超材料带隙及传输谱特性

摘要

cqvip:在不改变结构的情况下实现声学超材料对外部响应的可调性,一直是声学超材料所面临的挑战之一.因此,本文提出了以磁流变弹性体(MRE)作为单、双包覆层的声学超材料元胞结构,研究其在磁场作用下的可调带隙以及传输谱特性.通过改变作用于包覆层MRE的磁场强度,控制MRE的剪切模量,使声学超材料的带隙和传输谱在磁场作用下具有可调性.应用有限元法对两种声学超材料的带隙及传输谱特性进行了仿真分析.仿真结果表明,在磁场作用下,两种声学超材料的带隙频率和宽度随着磁场强度的增强而增加;传输谱随着磁场强度的增强其最大衰减频率向高频移动,最大衰减量也随之增加.同时,采用质量-弹簧模型对声学超材料的带隙频率进行了估算,仿真结果与估算结果具有很好的一致性.此外,讨论了芯体、壳体的材料参数以及填充率对带隙和传输谱特性的影响.这些研究可为声学超材料对弹性波的主动控制,以及为新型隔振、抑振结构的开发和应用提供理论基础.