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Supersonic flutter control and optimization of metamaterial plate

Chinese Journal of Aeronautics 2021年第11期34卷 15-20页

作者： Wei TIAN Tian ZHAO Yingsong GU Zhichun YANG School of Aeronautics Northwestern Polytechnical UniversityXi’an 710072China

A metamaterial plate is designed by embedding a periodic array of local nonlinear resonators for its Supersonic flutter control.Based on the von Karman large deformation theory and supersonic piston aerodynamic theory,the nonlinear aeroelastic equations of the metamaterial plate are obtained by using the Hamilton principle.The comparisons for aeroelastic behaviors of the metamaterial plate and pure plate show that the proposed metamaterial plate can lead to an enlarged flutter boundary and lower vibration amplitude.Furthermore,a parametric optimization strategy for local nonlinear resonators is proposed to improve the nonlinear flutter behaviors of the metamaterial plate,and a significant enhancement of passive control performance can be achieved through optimization design.The present study demonstrates that the design of the metamaterial plate can provide an effective approach and potential application for nonlinear flutter suppression of supersonic plate.

关键词： Local resonators Metamaterial plate Nonlinear aeroelastic responses Parametric optimization design Supersonic flutter control

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