基于非光滑系统的局域共振声子晶体结构动态特性研究

作     者：何超 高海峰 徐慧东 李志强 HE Chao;GAO Haifeng;XU Huidong;LI Zhiqiang

作者机构：太原理工大学机械与运载工程学院太原030024 

出 版 物：《振动与冲击》 (Journal of Vibration and Shock)

年 卷 期：2021年第40卷第22期

页      面：28-34页

核心收录：

学科分类：0710[理学-生物学] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 0802[工学-机械工程] 0703[理学-化学] 080101[工学-一般力学与力学基础] 0801[工学-力学（可授工学、理学学位）] 

基　　金：山西省应用基础研究项目(201801D221022,201801D121021) 国家自然科学基金(11972244)。 

主　　题：扭转振动 声子晶体 非光滑系统 混沌带隙 低频减振 

摘      要：基于扭转振动结构,研究了非线性局域共振声子晶体的动态特性及含非光滑碰撞系统单胞对混沌带隙产生的作用机理。非线性局域振子由安装于轴上的圆盘、轴承、线性弹簧、碰撞杆构成。一方面,在特定频率范围内,各个单胞产生共振同时与轴体之间扭转波相互耦合作用,可以在低频范围内打开多条线性共振带隙;另一方面,基于碰撞机构的非光滑系统会给振子带来非线性动力学特性,在低频范围产生混沌带隙。采用传递矩阵法计算一维声子晶体扭转振动在线性范围内的能带结构,并与试验结果进行对照验证;通过分析单胞的非线性动力学行为阐明系统出现混沌带隙的频率范围,并进行了试验验证。研究结果表明,该结构不仅在线性特性下在多个频率范围内有明显抑振效果,其混沌特性也可以使结构在更低频范围实现减振特性。