噪声与振动控制 ›› 2025, Vol. 45 ›› Issue (1): 184-189.

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Kagome点阵夹芯超材料的汽车前围板隔振特性研究

鲍瑞雪1,齐臣2,田香玉1   

  1. (1. 山东理工大学交通与车辆工程学院,山东淄博255000;
    2. 淄博职业学院汽车工程学院,山东淄博255300)
  • 收稿日期:2023-06-29 修回日期:2023-08-25 出版日期:2025-02-18 发布日期:2025-02-07

Vibration Isolation Characteristics of Automobile Front Coaming Based on Kagome Lattice Sandwich Metamaterial

  • Received:2023-06-29 Revised:2023-08-25 Online:2025-02-18 Published:2025-02-07

摘要: 为高效控制汽车前围板振动噪声,弥补传统材料抑制低频振动性能的不足及易燃、环保性能低的缺陷,设计一种基于Kagome点阵的局域共振型夹芯超材料,建立单胞结构的有限元模型,计算并分析其能带结构、带隙产生机理和弹性波传播特性,以及关键几何参数对带隙频段的影响,利用正交实验极差分析法(Statistical Product and Service Software Automatically,SPSSAU)对关键几何参数进行优化,同时开展基于该材料的汽车前围板隔振性能的研究。研究表明,所设计的Kagome点阵夹芯超材料能够实现低频带隙;增加圆块厚度和半径会使带隙频段整体向低频方向移动,且拓宽低频带隙;减小韧带宽度会使带隙频段向低频区域移动,且使带隙宽度减小。将优化后的Kagome点阵夹芯超材料应用于汽车前围板,可明显提高其隔振性能。

关键词: 振动与波, 汽车前围板, Kagome点阵夹芯超材料, 有限元模型, 带隙, 低频带隙