含负电容谐振分流电路的压电声子晶体梁的局域共振带隙与振动衰减
2016-06-17杜红军
振动与冲击 2016年10期
陈 良, 杜红军, 王 刚, 张 浩
(1. 空军第一航空学院 航空机械工程系,河南 信阳 464000;2. 湖南大学 机械与运载工程学院,长沙 410082;3.国防科技大学 装备综合保障重点实验室,长沙 410073)
含负电容谐振分流电路的压电声子晶体梁的局域共振带隙与振动衰减
陈良1, 杜红军1, 王刚2, 张浩3
(1. 空军第一航空学院 航空机械工程系,河南 信阳464000;2. 湖南大学 机械与运载工程学院,长沙410082;3.国防科技大学 装备综合保障重点实验室,长沙410073)
摘要:通过在树脂梁上周期贴敷压电片,并连接由被动电阻-电感(RL)谐振分流电路和负电容(NC)电路串联而成的分流电路,构造了压电声子晶体梁结构。采用传递矩阵法计算了该类型压电声子晶体梁结构的带隙特性,并对电阻、电感和负电容对局域共振带隙的影响进行了深入分析,发现分流电路中的LC电磁振荡回路可产生局域共振带隙,而串联的负电容电路则可增强压电片的机电耦合效率,从而增强带隙衰减范围和衰减幅值。采用振动实验方法对理论分析结果进行了验证,证实串联的负电容对局域共振带隙的增强作用,为局域共振声子晶体的设计提供了新的思路。
关键词:声子晶体;压电分流;负电容;局域共振
声子晶体作为一种人工周期结构在近十几年时间里引起了科研工作者的广泛关注。声子晶体具有带隙特性,可以抑制带隙频率范围内的弹性波传播,因此,在减振降噪、声波滤波器、新型换能器等方面具有广泛的应用前景[1]。
然而,对于传统的声子晶体,当其组分和结构参数被确定后,带隙的频率范围即被确定,无法改变。……
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