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超材料混凝土减振性能研究现状与展望

复合材料学报 2024年第2期41卷 656-671页

作者：熊剑荣任凤鸣田时雨黎永盛广州大学土木工程学院广州510006

超材料混凝土作为一种具有振动衰减效应的新型材料,由包裹弹性软涂层的金属重芯取代天然粗骨料,与砂浆搅拌而形成。当受动力作用时,超材料混凝土能够利用人工骨料局部共振产生的带隙,衰减混凝土的振动响应。近年来,超材料混凝土因其在... 详细信息

超材料混凝土作为一种具有振动衰减效应的新型材料,由包裹弹性软涂层的金属重芯取代天然粗骨料,与砂浆搅拌而形成。当受动力作用时,超材料混凝土能够利用人工骨料局部共振产生的带隙,衰减混凝土的振动响应。近年来,超材料混凝土因其在高频动力作用下显著的减振性能,在结构抗爆抗冲击领域受到了高度关注,通过改变人工骨料的结构,已经研发出多种形式的超材料混凝土,并针对其振动衰减性能开展了系统的理论分析、数值模拟和试验研究。为推动超材料混凝土在土木工程领域的研究和应用,该研究对超材料混凝土减振性能的研究工作进行了系统地归纳总结,探讨了超材料混凝土在工程性能方面存在的问题和瓶颈,并对超材料混凝土减振性能的研究方向和应用前景进行了展望。

关键词：超材料混凝土人工骨料局部共振带隙特征振动衰减

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局部共振超材料梁的弯曲带隙及减振性能研究

广州大学学报（自然科学版） 2023年第2期22卷 10-15页

作者：熊剑荣黎永盛任凤鸣广州大学土木工程学院广东广州510006

为提高结构抵御振动的能力,文章基于局部共振机理设计了一种具有周期性布置局部共振单元的超材料梁,它能够在低频范围内产生减振带隙。通过欧拉-伯努利梁的振动理论和用于计算超材料带隙的平面波展开法,获得了超材料梁的弯曲振动带隙,... 详细信息

为提高结构抵御振动的能力,文章基于局部共振机理设计了一种具有周期性布置局部共振单元的超材料梁,它能够在低频范围内产生减振带隙。通过欧拉-伯努利梁的振动理论和用于计算超材料带隙的平面波展开法,获得了超材料梁的弯曲振动带隙,并与有限元软件计算结果进行对比,数值模拟结果与理论计算得到的结果十分吻合,从而验证了有限元软件带隙计算的可靠性和有效性。而后,进一步研究了橡胶高度、橡胶弹性模量、芯柱高度和芯柱密度对超材料梁弯曲带隙的影响规律,以及超材料梁在弯曲振动下的减振性能。结果表明,文章提出的超材料梁能够形成60.7~98.3 Hz的低频带隙,在61~82 Hz范围能够衰减70%以上的弯曲振动;使用低弹性模量的橡胶和降低橡胶高度可以形成更低频率的带隙,增大芯柱的高度和材料密度可以形成更低频且频带更宽的带隙。

关键词：超材料梁局部共振弯曲带隙减振性能

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超声加工中局部共振机理的模拟试验研究

南京航空航天大学学报 2006年第5期38卷 644-648页

作者：郑建新徐家文刘传绍赵波南京航空航天大学机电学院南京210016 河南理工大学机械与动力学院焦作454000

通过建立数学物理模型分析超声加工声学系统的动力学规律,探讨工具杆的局部共振现象,得出当工具杆发生局部共振时,变幅杆和工具杆连接处为位移节点,且此时系统处于谐振状态的结论;并推导了超声波发生器的可调频率范围与刀具杆的磨损率... 详细信息

通过建立数学物理模型分析超声加工声学系统的动力学规律,探讨工具杆的局部共振现象,得出当工具杆发生局部共振时,变幅杆和工具杆连接处为位移节点,且此时系统处于谐振状态的结论;并推导了超声波发生器的可调频率范围与刀具杆的磨损率关系。试验利用细杆(45#)来模拟工具杆,验证了工具杆发生局部共振时,谐振频率相当接近工具杆一端固定、一端自由时的某一固有频率;并通过改变细杆的长度来模拟工具杆的磨损,验证了超声波发生器的可调频率范围与刀具杆的磨损率之间的关系。

关键词：局部共振超声加工模拟试验动力学规律

齿轮传动激励下悬臂式齿轮箱体局部共振特性研究

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机械强度 2018年第4期40卷 997-1001页

作者：王珏周航陈东升张睿辽宁经济职业技术学院信息工程系沈阳110122 中国第一汽车股份有限公司新能源开发院新能源分公司长春130000 东北大学机械工程与自动化学院沈阳110819

局部共振是齿轮箱体发生疲劳破坏的重要原因,齿轮传动系统振动激励可能会引起箱体局部模态的振动耦合。以某型采煤机截割部悬臂齿轮箱体为研究对象,将有限元分析与现场测试结合,分析箱体在齿轮传动激励下的局部共振特性。利用Ansys建立... 详细信息

局部共振是齿轮箱体发生疲劳破坏的重要原因,齿轮传动系统振动激励可能会引起箱体局部模态的振动耦合。以某型采煤机截割部悬臂齿轮箱体为研究对象,将有限元分析与现场测试结合,分析箱体在齿轮传动激励下的局部共振特性。利用Ansys建立箱体有限元模型,得到其固有频率及主要振动形态;基于采煤机空载测试,得到额定工况下箱体振动加速度并进行时域和频域分析;将实测信号频谱与有限元模型固有特性进行比较,得到箱体局部共振特性;选取箱体壁厚为设计变量,研究箱体壁厚对固有特性的影响,为避免局部共振提供可行的方法。结果表明:不同传动级啮频的组合形成了新的频率成分,其中部分频率可激发局部共振;同时改变上下箱体壁厚及行星头壁厚才能在使所有敏感固有频率避开激振频率;局部共振振型中应变大的部位会产生过大拉应力,是箱体疲劳破坏的原因之一。研究可为悬臂式齿轮箱体共振分析及优化设计提供一定的参考。

关键词：悬臂式齿轮箱体局部共振振动特性实验疲劳破坏

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局部共振机理的理论探讨

工具技术 2004年第11期38卷 48-50页

作者：张晓辉张昌娟刘传绍赵波焦作工学院

采用机械阻抗方法分析了超声加工系统中出现的局部共振现象 ,通过对变幅杆和工具杆组合系统的力学模型的分析计算 ,得出局部共振是超声加工系统中的某些振动频率和工具杆固有频率相接近时的现象 ,此时整个系统仍是全谐振的。

关键词：超声加工局部共振变幅杆工具固有频率分析计算力学模型组合系统杆组方法分析

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“局部共振”现象的理论解释

应用声学 1994年第6期13卷 39-42页

作者：周光平鲍善惠程存弟董胜林南昌航空工业学院电子系南昌330034 陕西师范大学应用声学研究所西安710062

基于文献［1］描述的局部共振现象，以半波长夹心换能器与半波长圆锥形变幅杯组成的驱动系统，代替文献［1］中以磁致伸缩换能器与锥形变幅杯组成的驱动系统，计算了不同直径与长度的工具杆与驱动系统组成的振动系统的共振频率与速度增... 详细信息

基于文献［1］描述的局部共振现象，以半波长夹心换能器与半波长圆锥形变幅杯组成的驱动系统，代替文献［1］中以磁致伸缩换能器与锥形变幅杯组成的驱动系统，计算了不同直径与长度的工具杆与驱动系统组成的振动系统的共振频率与速度增益，井与工具杆按固定-自由方式单独谐振的共振频率进行比较，给出了两者某些共振频率接近的典型例子．以全谐振的观点解释了文献［1］的实验结果．

关键词：局部共振换能器工具杆驱动系统

超声复合振动系统中的“局部共振”现象──20年来的应用和机理分析情况

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应用声学 2002年第1期21卷 19-25页

作者：应崇福范国良中国科学院声学研究所北京100080 华北光电技术研究所北京100015

本文作者及当时合作者在《应用声学》的创刊号中报道了超声振动系统中“局部共振”现象的发现及其一项应用．２０年来，国内一些作者或者分别介绍了本现象在不同场合的应用，或者分别分析了这个现象的机理．值此《应用声学》庆祝创刊２... 详细信息

本文作者及当时合作者在《应用声学》的创刊号中报道了超声振动系统中“局部共振”现象的发现及其一项应用．２０年来，国内一些作者或者分别介绍了本现象在不同场合的应用，或者分别分析了这个现象的机理．值此《应用声学》庆祝创刊２０周年之际，本文回顾了这些前期工作，提出了自己的一种关于机理的观点，并对“局部共振”现象的实用意义作了新的评价，希望能进一步促进这个现象的应用和对它的讨论．

关键词：超声复合振动系统局部共振应用机理超声振动小孔加工超声加工

超声复合振动系统中局部共振现象的有限元分析

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应用声学 2006年第3期25卷 131-137页

作者：鲍善惠王敏慧王艳东陕西师范大学应用声学研究所西安710062 上海船舶电子设备研究所上海200025

本文用有限元软件对超声复合振动系统中的局部共振现象进行了仿真计算。通过对仿真结果的分析,验证了“局部共振是耦合振动”的观点。在此基础上,用有限元方法进一步研究了截面直径比、工具杆长度等影响局部共振的因素,总结出了产生局... 详细信息

本文用有限元软件对超声复合振动系统中的局部共振现象进行了仿真计算。通过对仿真结果的分析,验证了“局部共振是耦合振动”的观点。在此基础上,用有限元方法进一步研究了截面直径比、工具杆长度等影响局部共振的因素,总结出了产生局部共振的条件。

关键词：局部共振耦合振动超声振动系统有限元分析

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超声耦合振动与“局部共振”现象

应用声学 1998年第4期17卷 6-10页

作者：鲍善惠陕西师范大学应用声学研究所西安710062

本文从耦合振动的角度出发，对超声加工系统中出现的“局部共振”现象[1]进行了研究，通过对振动系统的分析和计算，指出“局部共振”应该是耦合振动的一种表现。

关键词：超声加工耦合振动局部共振