检索结果-南通市图书馆

作者：刘慧颖兰州大学

学位级别：硕士

杆梁类周期结构具有通禁带特性,因而可用于调控结构中纵波、弯曲波的传播。通禁带特性是指通带内的弹性波可以在结构中无耗散地传播,而禁带内的弹性波在结构中传播时会被禁止。然而,大多数研究中杆梁类周期结构的胞元均是由几何参数和... 详细信息

杆梁类周期结构具有通禁带特性,因而可用于调控结构中纵波、弯曲波的传播。通禁带特性是指通带内的弹性波可以在结构中无耗散地传播,而禁带内的弹性波在结构中传播时会被禁止。然而,大多数研究中杆梁类周期结构的胞元均是由几何参数和材料属性均匀的杆、梁单元组成,目前已经无法满足减振降噪、机械高精度设计制造以及信号监测等领域的发展需要。由于几何参数和材料属性非均匀变化的杆、梁单元组成的杆梁类周期结构能够改变等截面均匀杆梁类周期结构的原有频带结构,并且能够增加带隙的数量以及调控带隙的宽度,使得该类周期结构越来越受到机械设计制造以及减振降噪等相关领域的关注。本文以胞元由截面面积或/和材料参数沿杆或梁轴线按连续函数变化的变截面/非均匀杆或梁组成的周期结构(即变截面/非均匀杆梁类周期结构)作为研究对象,分析了此类周期结构中纵波、弯曲波的传播特性,具体工作包括:(1)本文建立了几何参数和/或材料属性分别沿杆或梁轴线连续变化的变截面和/或非均匀杆或梁模型,分别基于经典杆理论、Euler-Bernoulli梁理论以及Rayleigh-Timoshenko梁理论,得到了对应杆或梁的控制方程及其闭合形式的解析解。借助Floquet-Bloch定理,在变截面和/或非均匀杆梁类结构中引入周期性边界条件,基于传递矩阵法推导了分析周期杆或梁结构中弹性波传播特性的传递矩阵法统一列式。(2)基于推导的传递矩阵法统一列式,编制了表征周期变截面杆/梁结构中弹性波传播特性的弥散曲线的FORTRAN程序,并结合数值算例验证了理论推导和程序编制的正确性以及有限元软件操作的正确性。(3)根据程序计算出的不同胞元构型下的周期变截面杆或梁结构的弥散曲线,深刻分析并总结了核心参数对周期变截面杆梁类结构中弹性波频带结构的影响。研究发现:(1)在求解变截面和/或非均匀杆梁类周期结构的控制方程的过程中,代入截面或材料变化连续函数的控制方程若为常系数线性常微分方程,则可通过求特征方程的方法得到闭合形式的解析解;若控制方程为变系数线性常微分方程,则在方程有解的情况下其解可用贝塞尔函数的形式给出。(2)截面连续变化的变截面周期杆结构和等效后的由若干个等截面杆单元组成的周期杆结构其纵波频带结构存在本质上的不同:若后者周期单元等效为由N个等截面杆组成时,其纵波频带结构在相位0处每出现N-1个带隙后紧接着出现1个通带,而前者其纵波频带结构在相位0处出现了N个带隙,并在对应后者出现1个通带的频段内产生了一个禁带,即前者纵波频带结构始终要比后者至少要多一个带隙。在基于Timoshenko梁理论的周期梁结构中,由于弯曲波中的剪切模态波和纯弯模态波是耦合存在的,使得其频带结构相对比较复杂,无法得出类似于周期杆结构中的规律,但是上述两者结果同样存在本质上的不同。(3)截面的连续变化会将周期杆、Euler-Bernoulli梁和Timoshenko梁结构的频带结构中在相位0和在相位π处的所有禁带打开,即与打开之前相比会产生新的带隙。截面的连续变化也会调控因材料参数不同导致的带隙的带宽。(4)增大截面变化系数的绝对值,会使带隙宽度增大,衰减系数也增大。但是,截面变化系数也并不是越大越好,当其达到一定值时,带隙宽度将不再增加。这些特征在周期变截面杆、Euler-Bernoulli梁以及Timoshenko梁结构中都有体现。特别地,截面变化系数会影响变截面Timoshenko梁特征弯曲波中剪切模态波波数和纯弯模态波波数以及截止频率的大小。

关键词：变截面/非均匀构件周期结构纵波弯曲波传递矩阵法频带结构

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正方介质柱光子晶体中异常传输现象研究

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光子学报 2009年第7期38卷 1717-1721页

作者：张世昌唐志祥文双春湖南大学计算机与通信学院微纳光电器件及应用教育部重点实验室长沙410082

研究了电磁波在二维正方介质柱光子晶体中的传输,发现处于第一频带部分带隙的电磁波在不同界面切割方向上不同角度入射时可分别产生全反射及复杂异常折射现象如自准直现象、负折射现象.首先利用平面波展开法从理论上研究正方介质柱正方... 详细信息

研究了电磁波在二维正方介质柱光子晶体中的传输,发现处于第一频带部分带隙的电磁波在不同界面切割方向上不同角度入射时可分别产生全反射及复杂异常折射现象如自准直现象、负折射现象.首先利用平面波展开法从理论上研究正方介质柱正方晶格光子晶体的频带结构及等频线,然后通过时域有限差分法来仿真研究光子晶体在第一频带部分带隙的传输特性.当光子晶体的界面切割沿着ΓX方向时,由于光子晶体内无本征模能够被有效地激发,入射波束被完全反射,这与光子带隙导致的全反射具有本质的不同;当光子晶体的界面切割方向沿着ΓM时,归因于其扁平的等频线,一定角度范围内入射的波束在光子晶体内几乎沿同方向传输即产生自准直现象.

关键词：光子晶体自准直现象时域有限差分法频带结构

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基于超材料的声波主动控制技术研究

基于超材料的声波主动控制技术研究

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作者：周强哈尔滨工业大学

学位级别：硕士

消声瓦由于优良的声学性能被广泛应用于潜艇隐身方面。随着声呐探测向低频段方向发展,为保证潜艇的宽频带隐身效果需增加消声瓦厚度,但消声瓦厚度的进一步增加受潜艇本身性能等要求的限制,因此急需探索能够实现潜艇宽频带隐身的结构或... 详细信息

消声瓦由于优良的声学性能被广泛应用于潜艇隐身方面。随着声呐探测向低频段方向发展,为保证潜艇的宽频带隐身效果需增加消声瓦厚度,但消声瓦厚度的进一步增加受潜艇本身性能等要求的限制,因此急需探索能够实现潜艇宽频带隐身的结构或材料。声学超材料由于具有独特的频带结构、等效负参数等超常声学性质为宽频声波的控制提供了新方向,其中主动声学超材料具有结构灵活、质量轻、体积小等优点,能够实现对宽频声波的主动调控。然而目前对声学超材料中声波传输的主动控制研究较少,现有的理论主要集中在声学超材料负等效参数和超常声学性质的研究方面。因此,本文采取理论分析、数值模拟和实验研究等相结合的方法,研究声学超材料对声波的主动调控技术,具体研究包括以下几个方面:基于传递函数法和LC谐振原理建立了声学超材料频带主动调控数学模型,研究了频带结构对声学超材料吸声性能的影响规律,运用阻尼材料被动吸声原理,结合压电材料机电耦合特性设计了声学超材料结构,引入回转器回路作为声学超材料频带主动调控模块,得出了外接电路参数对声学超材料频带分布的影响规律,仿真分析了声学超材料的频带分布和吸声性能,为后续进行声学超材料频带分布实验及优化结构奠定了基础。通过理论分析和仿真模拟相结合的方法,研究了压电材料的声阻抗主动调控方法,运用传递函数法建立了声学超材料声阻抗调节计算模型,研究了通过外接电压改变声学超材料声阻抗的技术,运用可编程程序控制语言编写了电压控制算法,搭建了声学超材料声阻抗实时控制系统,实现声波检测、信号运算、声阻抗调控等功能,仿真声学超材料的吸声系数、声阻抗的分布及其变化规律。搭建聚脲制备实验台,采用密度小、成本低的粉煤灰空心球制备了聚脲空心球阻尼层材料,制作了声学超材料实物。建立高、低频声波测试系统,研究其频带和声阻抗的调控规律和影响因素,改变声学超材料外部调控模块参数,得出了外接电路和外接电压对声学超材料声学性能的影响规律。

关键词：消声瓦声学超材料主动调控传递函数法频带结构声阻抗

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宽带光纤接入新技术

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广东通信技术 2002年第8期22卷 10-13页

作者：叶伯承广州通信学院

主要介绍了ATM-PON、SCM-PON、DWDM-PON、S-PON等光纤宽带接入技术方案的主要特点和发展现状。

关键词：宽带光纤接入 ATM SCM STM-N DWDM 频带结构密集波分复用副载波复用

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纳米层状周期结构中SH波的传播特性研究

纳米层状周期结构中SH波的传播特性研究

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2018年全国固体力学学术会议

作者：田茹刘金喜汪越胜北京交通大学工程力学系石家庄铁道大学工程力学系

本文分别应用积分形式的非局部理论和微分形式的非局部理论结合表面/界面理论,研究了纳米周期层状结构中SH波的传播特性。基于传递矩阵法和Bloch理论,得到了SH波垂直和斜入射两种情况下纳米周期层状结构中的频散曲线。结果表明:通过选... 详细信息

本文分别应用积分形式的非局部理论和微分形式的非局部理论结合表面/界面理论,研究了纳米周期层状结构中SH波的传播特性。基于传递矩阵法和Bloch理论,得到了SH波垂直和斜入射两种情况下纳米周期层状结构中的频散曲线。结果表明:通过选择合适的界面参数,微分形式的非局部理论结合表面/界面效应得到的频散曲线与基于积分形式的非局部理论得到的频散曲线可以很好的吻合。当SH波垂直入射到纳米周期层状结构时,所涉及到的界面参量只有界面密度,故通过匹配频散曲线得到界面密度;当SH波以一定的角度斜入射到纳米周期层状结构时,需同时考虑界面密度和界面剪切模量的影响,利用垂直入射时得到的界面密度同样通过匹配频散曲线可以得到界面剪切模量。上述结果为理论确定界面密度和界面剪切模量提供了新的途径。

关键词： SH波非局部理论表面/界面效应频带结构积分形式微分形式

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8重固/固型准周期声子晶体中弹性波的传播

8重固/固型准周期声子晶体中弹性波的传播

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北京力学会第19届学术年会

作者：陈阿丽梁同利北京交通大学力学系

本文研究了铅和环氧树脂组成的二维8重固/固型准周期声子晶体中弹性波的传播特征。结合超元胞方法利用有限元软件计算了体系平面内模态和反平面模态的频带结构,结合模态分布图分析了弹性波的局部化问题,并讨论了填充率对频带结构的影响... 详细信息

本文研究了铅和环氧树脂组成的二维8重固/固型准周期声子晶体中弹性波的传播特征。结合超元胞方法利用有限元软件计算了体系平面内模态和反平面模态的频带结构,结合模态分布图分析了弹性波的局部化问题,并讨论了填充率对频带结构的影响。本文的研究为新型声学器件的实验室研究和应用提供了一定的理论基础。

关键词：弹性波准周期声子晶体频带结构

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天线与天线系统

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电子科技文摘 1999年第8期 44-45页

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