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Electro-mechanical coupling wave propagating in a locally resonant piezoelectric/elastic phononic crystal nanobeam with surface effects

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Applied Mathematics and Mechanics(English Edition) 2020年第3期41卷 425-438页

作者： denghui qian Jiangsu Province Key Laboratory of Structure Engineering College of Civil EngineeringSuzhou University of Science and TechnologySuzhou 215011Jiangsu ProvinceChina

The model of a "spring-mass" resonator periodically attached to a piezoelectric/elastic phononic crystal(PC) nanobeam with surface effects is proposed, and the corresponding calculation method of the band structures is formulized and displayed by introducing the Euler beam theory and the surface piezoelectricity theory to the plane wave expansion(PWE) method. In order to reveal the unique wave propagation characteristics of such a model, the band structures of locally resonant(LR) elastic PC Euler nanobeams with and without resonators, the band structures of LR piezoelectric PC Euler nanobeams with and without resonators, as well as the band structures of LR elastic/piezoelectric PC Euler nanobeams with resonators attached on PZT-4, with resonators attached on epoxy, and without resonators are compared. The results demonstrate that adding resonators indeed plays an active role in opening and widening band gaps. Moreover, the influence rules of different parameters on the band gaps of LR elastic/piezoelectric PC Euler nanobeams with resonators attached on epoxy are discussed, which will play an active role in the further realization of active control of wave propagations.

关键词： locally resonant(LR)piezoelectric/elastic phononic crystal(PC)nanobeam surface effect plane wave expansion(PWE)method spring-mass resonator

基于局域共振型声子晶体塔筒结构海上风机减振特性研究

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噪声与振动控制 2024年第1期44卷 1-6页

作者：张健沈伟明钱登辉江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212100

针对海上风机的振动控制问题,提出一种局域共振型声子晶体塔筒结构,基于周期结构的Bloch定理,采用有限元法计算该结构的能带结构、特征模态所对应的位移场以及相应有限周期声子晶体塔筒结构的振动传输曲线,对其展现出的带隙特性进行分... 详细信息

针对海上风机的振动控制问题,提出一种局域共振型声子晶体塔筒结构,基于周期结构的Bloch定理,采用有限元法计算该结构的能带结构、特征模态所对应的位移场以及相应有限周期声子晶体塔筒结构的振动传输曲线,对其展现出的带隙特性进行分析。基于局域共振带隙的形成,研究声子晶体塔筒结构的振动控制问题,可将其应用于不同海洋环境中海上风机特定频率的减振。得出声子晶体塔筒结构在xy平面内与z方向上受激励时的振动传输曲线,选取两者在特定频率下的结构位移图分别进行分析,计算出非理想化声子晶体塔筒结构在xy平面内与z方向上受激励时的振动传输曲线并加以对比。研究各参数对声子晶体塔筒结构带隙衰减频段的影响规律,通过合理调整设计参数,可以实现结构特定范围内的低频隔振,证明其在复杂海洋环境中海上风机减振方面具有很好的应用前景。

关键词：振动与波声子晶体海上风机减振特性带隙特性能带结构

基于MRAS证据权重法的西昆仑玛尔坎苏地区锰矿床成矿预测

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矿产勘查 2024年第3期15卷 428-434页

作者：王阿特高永宝孙军刚陈登辉郭周平王钊飞钱建利中国地质调查局西安矿产资源调查中心陕西西安710199 中国地质调查局金矿勘查技术创新中心陕西西安710199 中国地质调查局西安地质调查中心陕西西安710054

西昆仑玛尔坎苏地区是中国重要的锰矿资源基地,目前区内仍不断有新的锰矿点被报道,已发现多个大中型锰矿床。该地区锰矿床为海相沉积型矿床,赋矿层位为上石炭统喀拉阿特河组(C_(2)k)与下二叠统玛尔坎雀库塞山组(P_(1)m)。本文在总结玛... 详细信息

西昆仑玛尔坎苏地区是中国重要的锰矿资源基地,目前区内仍不断有新的锰矿点被报道,已发现多个大中型锰矿床。该地区锰矿床为海相沉积型矿床,赋矿层位为上石炭统喀拉阿特河组(C_(2)k)与下二叠统玛尔坎雀库塞山组(P_(1)m)。本文在总结玛尔坎苏地区锰矿床成矿规律的基础上,基于MRAS证据权重法,重建了该地区的锰矿床找矿模型。提取并构置了地层、遥感、锰化探异常3个预测要素作为证据因子。(1)地层信息证据因子:上石炭统喀拉阿特河组(C_(2)k)碳酸盐岩与下二叠统玛尔坎雀库塞山组(P_(1)m);(2)遥感证据因子:铁染异常区及羟基异常区;(3)化探证据因子:锰单元素化探异常区域。根据后验概率值圈定三级找矿有利靶区7处,并对找矿靶区进行了验证。通过圈定有利区,为下步找矿新突破提供了新的借鉴。

关键词：证据权重法证据因子找矿靶区玛尔坎苏西昆仑

Dynamic Fracture of Ti-5553 Alloy in Taylor Impact Test

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Journal of Beijing Institute of Technology 2017年第1期26卷 135-142页

作者： denghui Zhao qian Wang Lin Wang Maosheng Zhi School of Materials Science and Engineering National Key Laboratory of Science and Technology on Materials Under Shock and Impact Beijing Institute of Technology Beijing 100081 China China Ordnance Industrial Standardization Research Institute Beijing 100089 China Hubei Aerospace Vehicle Research Institute Wuhan 430040 China

The dynamic fracture behavior of a new near-beta Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Fe（Ti-5553）alloy under a high strain rate loading was investigated systemically using the Taylor impact test,over the impact velocity ranging from156 ms-1 to 256 ms-1.An optical microscope（OM）and a scanning electron microscope（SEM）were used to characterize the microstructure evolution.The experimental results have demonstrated that the velocity from deformation to fracture is 256 ms-1 for the alloy with anα＋βduplex microstructure including more primaryαphase,while the velocity is 234 ms-1 for the alloy with a duplex microstructure including less primaryα phase.From the impact fracture morphologies,smooth and smeared surfaces and ductile dimple areas can be observed.The failure mode of the titanium alloy with both microstructures is adiabatic shear banding.According to the fracture analysis,the ductile fracture area with the dimple area in the alloy with much more primaryαphase were more than that with less primaryαphase.Compared to the duplex microstructure with less primaryα phase,Ti-5553 alloy with more primaryαphase exhibited a better capability to resist an adiabatic shear damage.

关键词： Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-IFe Taylor impact test dynamic fracture behavior adiabatic shearband

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局域共振型周期双层板简化模型带隙特性研究

振动．测试与诊断 2019年第4期39卷 884-891,912页

作者：钱登辉史治宇苏州科技大学土木工程学院苏州215011 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

基于广泛研究的声子晶体单板结构,通过在板面之间周期贴附“弹簧质量块”共振单元,提出局域共振型声子晶体双层板简化模型。通过对传统平面波展开法加以改进,建立改进平面波展开法用于计算该模型能带结构。数值结果和分析表明,在低频段... 详细信息

基于广泛研究的声子晶体单板结构,通过在板面之间周期贴附“弹簧质量块”共振单元,提出局域共振型声子晶体双层板简化模型。通过对传统平面波展开法加以改进,建立改进平面波展开法用于计算该模型能带结构。数值结果和分析表明,在低频段,能带结构可以打开一条完整的带隙。扭簧以及软材料的尺寸和黏性对带隙的影响比较明显,但转动惯量对带隙几乎无影响。该研究方法及结果可以为工程中减振降噪领域双层板甚至夹层板类声子晶体结构的研究提供理论参考。

关键词：简化模型声子晶体双层板结构改进平面波展开法带隙特性

基于多层S型局域振子的声子晶体双层梁结构带隙特性研究

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振动与冲击 2023年第2期42卷 197-204,234页

作者：沈超明黄杰陈墨林钱登辉王建春庄家威江苏科技大学船舶与海洋工程学院江苏镇江212100 中国船舶科学研究中心江苏无锡214082

针对工程中的振动噪声控制问题,提出了一种声子晶体梁结构,基于周期结构的Bloch定理,采用有限元法计算了该结构能带结构、特征模态所对应的位移场以及相应有限周期声子晶体梁结构的振动传输曲线,对其展现出的带隙特性进行了研究。由局... 详细信息

针对工程中的振动噪声控制问题,提出了一种声子晶体梁结构,基于周期结构的Bloch定理,采用有限元法计算了该结构能带结构、特征模态所对应的位移场以及相应有限周期声子晶体梁结构的振动传输曲线,对其展现出的带隙特性进行了研究。由局域共振带隙形成主要机理,研究了低频段振动噪声控制的声子晶体梁结构,可应用于工程中特定频率的减振降噪问题。并对比分析了声子晶体单层梁结构和声子晶体双层梁结构的带隙特性,研究了单/双层梁结构振动的通性。研究了各参数对声子晶体梁结构带隙衰减频段的影响规律,通过合理设计参数,可以实现结构特定范围的低频隔振,在船舶、大型发电机组及其他工程的振动噪声领域中具有很好的应用前景。

关键词：声子晶体带隙特性能带结构位移场减振降噪

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贴附型局域共振声子晶体双层板的带隙特性

振动．测试与诊断 2019年第3期39卷 484-494,667页

作者：钱登辉史治宇吴静红苏州科技大学土木工程学院苏州215011 南京航空航天大学机械结构力学及控制国家重点实验室南京210016

针对板面之间周期性贴附柱状散射体的局域共振声子晶体双层板结构,采用有限元法计算了该结构能带结构、特征模态所对应的位移场以及相应有限周期双层板结构的传输曲线,对其展现出的带隙特性进行了研究。数值结果和分析表明,当激励点和... 详细信息

针对板面之间周期性贴附柱状散射体的局域共振声子晶体双层板结构,采用有限元法计算了该结构能带结构、特征模态所对应的位移场以及相应有限周期双层板结构的传输曲线,对其展现出的带隙特性进行了研究。数值结果和分析表明,当激励点和响应点位于上下异侧板时,一条起始频率低并且带隙宽的完全带隙可以被打开。该带隙的打开可以认为是共振单元的振动模态和上下板的板振动模态相互耦合作用的结果。同时,由双板间空气声腔所带来的声振耦合效应对带隙的影响可以忽略不计。此外,双层板结构展现出许多相应单板结构共同的带隙特性,但其拥有单板所无法比拟的宽带隙特性。通过改变结构相关参数,可以实现对带隙的有效调节。

关键词：带隙特性声子晶体双层板结构能带结构位移场传输曲线声振耦合

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美军计量法规标准体系

化学分析计量 2022年第11期31卷 75-79页

作者：张倩关静宇马茂冬赵登辉中国兵器工业标准化研究所北京100089

计量政策、法规、标准构成了美军实施军队计量保障的理论指导,顶层政策法规、标准、操作手册和技术规范之间相互补充和支撑,为美军计量活动提供了详细、可操作的执行依据。在梳理分析现行美军计量主要法规标准特点基础上,提出了为我军... 详细信息

计量政策、法规、标准构成了美军实施军队计量保障的理论指导,顶层政策法规、标准、操作手册和技术规范之间相互补充和支撑,为美军计量活动提供了详细、可操作的执行依据。在梳理分析现行美军计量主要法规标准特点基础上,提出了为我军计量保障建设的借鉴和启示。

关键词：计量政策计量法规计量标准

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局域共振型声子晶体薄板结构带隙研究

低温建筑技术 2020年第11期42卷 38-41,49页

作者：贺斐洋钱登辉涂静南京师范大学中北学院江苏丹阳212300 苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215011 上海机电工程研究所上海201109

文中对于局域共振型声子晶体薄板贴附“弹簧-质量块”结构,运用传统的平面波展开法计算其弯曲振动能带,引入灵敏度分析的方法分析弹簧振子参数对能带的影响。结果表明局域共振能带相对于Bragg散射能带的灵敏度分析结果更为显著。接着推... 详细信息

文中对于局域共振型声子晶体薄板贴附“弹簧-质量块”结构,运用传统的平面波展开法计算其弯曲振动能带,引入灵敏度分析的方法分析弹簧振子参数对能带的影响。结果表明局域共振能带相对于Bragg散射能带的灵敏度分析结果更为显著。接着推导并验证了Bragg散射能带的计算方法。最后文中指出灵敏度分析的方法为声子晶体薄板结构的带隙优化算法提供了依据。

关键词：声子晶体薄板灵敏度分析 Bragg散射能带