矩形薄板结构的减振研究

发布时间：2025-05-13 01:23

　　薄板结构是当今工业生产中一种及其常用的结构形式,因其本身具有结构简单、轻质、散热优良等特点,被广泛应用到各个领域和产品中,小到各种机械零部件的外壳,大到舰船、飞机、潜艇的舱室都大量使用了此类结构。然而,薄板类结构同样存在阻尼小、刚度低容易变形等不良特性,因而特别容易产生振动问题,进而变成造成结构稳定性与安全性的不利影响因素。本文采用三种减振结构对矩形薄板进行减振特性分析,从带隙特性出发,系统化地研究了纯加筋板、声子晶体薄板和声子晶体加筋板三类结构的振动特性,并总结出产生最大带宽的结构设计与优化方案。本文主要工作和研究成果如下:1、利用有限元仿真分别建立加筋板、声子晶体薄板、声子晶体加筋板模型,并分析三种模型结构的带隙特性,为薄板结构的减振特性研究奠定了基础。2、深入探索了三种薄板结构的带隙调控特性和振动特性。经过研究可以发现,薄板的振动可以在禁带带隙频率范围内有明显的衰减,从而也证实了利用结构的带隙特性实现薄板减振的可行性与可靠性;并进一步分析了三种结构的带隙调控规律,分别分析基板参数和共振单元参数的影响,包括基板厚度、晶格常数、筋条高度、筋条宽度、共振单元等效弹簧刚度和等效振子质量。3...

【文章页数】：74 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

图１．１振动控制技术??

过实时计算后即时操纵驱动作动器来影响被控目标。因此主动控制可以高效地抑制振??动或者消除振动。??早在１９８５年，Ｂａｉｌｅ？就实现了对悬臂梁振动的主动控制，其利用压电聚合物有效??地对悬臂梁的振动进行了抑制。随后针对不同结构的主动控制又有了许多研宄：Ｑｉｕ［３１］??研宄了壳结....

图１．２声子晶体结构示意图（周期结构维数）??Ｆｉｇ．?１．２?Ｓｃｈｅｍａｔｉｃ?ｄｉａｇｒａｍ?ｏｆ?ｐｈｏｎｏｎ?ｃｒｙｓｔａｌ?ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ??

是类比于光子晶体（Ｐｈｏｔｏｎｉｃ?Ｃｒｙｓｔａｌ）提出来的，是一种人??工制备的具有弹性波带隙的周期排列的复合材料或结构。声子晶体由基体和散射体构??成，其中相互不连通的材料为散射体，连通为一体的材料为基体。弹性波在周期结构中??的传播理论是声子晶体研究工作的重要基矗??声子晶....

图１．３旋转后不同形状散射体示意图Ｍｌ??

等人得出了以下结论，??散射体和背景矩阵的密度比、纵向和横向速度比以及晶格的填充率对带隙的位置和宽度??都有明显的影响。而且，这些参数的更大差异将产生更大和更低的带隙。另一方面，散??射体的几何尺寸特征对Ｂｍｇｇ散射型带隙也具有明显的影响。另外，学者们还探究了散??射体的几何形状....

图２．１?ＣＯＭＳＯＬ元胞有限元模型??

对板中高频弯曲??波的操控及抑制。首先，建立纯加筋板结构的有限元模型并分析其产生的弯曲波带隙特??性；然后，分析基板参数（主要包括基板厚度、晶格常数、筋条高度、筋条宽度）对带??隙的影响，为加筋板结构的减振降噪提供依据；最后，优化设计指定参数范围内的加筋??板结构，计算最大带隙宽....

本文编号：4045524