噪声与振动控制

噪声与振动控制 ›› 2023, Vol. 43 ›› Issue (6): 16-23.

• 振动理论与数值解法 • 上一篇    下一篇

多重声学超材料转子动力学及带隙特性

吕永帅1，许琦1，刘子良2，姚红良3，闻邦椿3   

  1. （ 1. 沈阳工业大学机械工程学院，沈阳110870；
    2. 沈阳理工大学机械工程学院，沈阳110159；
    3. 东北大学机械工程与自动化学院，沈阳110819

  • 收稿日期:2022-07-18 修回日期:2022-10-25 出版日期:2023-12-18 发布日期:2023-12-18

Dynamics and Bandgap Characteristics of Multi Acoustic Metamaterial Rotors

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  • Received:2022-07-18 Revised:2022-10-25 Online:2023-12-18 Published:2023-12-18

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摘要： 为探究利用多重声学超材料抑制转子系统振动的机理，理论研究多重超材料转子结构的动力学行为及带隙特性。建立多重超材料转子的振动微分方程；分别采用假设振型法和有限元法对模型进行离散和验证；基于无限超材料假设，推导出多重超材料转子带隙的表达式；利用谐波平衡法和特征值理论对振动方程进行求解，获得多重超材料转子稳态与瞬态动力学行为及带隙特性，并分析超材料参数对转子动力学行为及带隙特性的影响。结果表明，多重超材料转子结构形成以局域共振单元固有频率为近似中心频率的多个单独的、具有移频特性的带隙；超材料的阻尼降低结构共振区的幅值，并将单独的带隙连接到一起，扩大带隙范围。多重声学超材料可以实现转子系统稳态与瞬态振动抑制。

关键词: 振动与波, 转子, 多重声学超材料, 局域共振, 带隙, 假设振型法, 谐波平衡法