噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2024, Vol. 44 ›› Issue (1): 15-21.

• 振动理论与数值解法 • 上一篇    下一篇

圆柱空腔橡胶层局域共振声子晶体双层板减振特性分析

宋春生1, 2，杨琪1，贾博1，杜刚1   

  1. （ 1. 武汉理工大学机电工程学院，武汉430070; 2. 湖北省磁悬浮工程技术研究中心，武汉430070 ）
  • 收稿日期:2022-10-08 修回日期:2022-12-16 出版日期:2024-02-18 发布日期:2024-02-10

Analysis of Vibration Reduction Characteristics of Double-layer Phononic Crystals with Local Resonance of Rubber Layer in Cylindrical Cavity

  • Received:2022-10-08 Revised:2022-12-16 Online:2024-02-18 Published:2024-02-10

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摘要： 针对机械设备中的低频减振问题，提出一种圆柱空腔橡胶层局域共振声子晶体双层板结构，即在双层板间周期性排列具有圆柱空腔的橡胶层和实心散射体振子。首先结合弹性波理论和BLOCH定理，采用有限元方法计算带隙范围并分析弯曲波带隙形成的原理，其次通过单变量和组合变量的方式分析单元参数对带隙的影响规律并依此对单元参数进行调整，使其弯曲波带隙范围为48.52～206.21 Hz，最后通过振动传输特性仿真验证其对弯曲波振动的减振效果。研究表明，圆柱空腔橡胶层双层板式声子晶体可以产生200 Hz以下的弯曲波带隙，且可以通过调整单元参数来使其匹配目标减振频段。声子晶体板的振动传输特性分析和振动位移图验证了其对带隙范围内弯曲波传输的抑制作用，可为基于声子晶体减振的工程应用提供一定的参考。

关键词: 振动与波, 声子晶体, 局域共振, 带隙特性, 圆柱空腔