Sintonización No Lineal de Ondas Elásticas en Redes Unidimensionales de Masa-Muelle Adjuntas con Resonadores Locales
Autores: Shen, Nansun; Jiang, Jinhui; Zhang, Fang; Ding, Ming
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Sintonización No Lineal de Ondas Elásticas en Redes Unidimensionales de Masa-Muelle Adjuntas con Resonadores Locales
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Aeroespacial
Palabras clave
Vibración
Ondas elásticas
Metamateriales elásticos
Brecha de banda
Dispersión no lineal
Ajustabilidad
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La vibración se propaga en forma de ondas elásticas. La sintonización de las ondas elásticas es de gran importancia para la reducción de vibraciones y ruido. Los metamateriales elásticos (EMs), que pueden prohibir eficazmente la propagación de ondas elásticas en el rango de frecuencia del hueco de banda, han sido ampliamente estudiados. Sin embargo, una vez que se determinan las estructuras de los EMs, el hueco de banda también queda determinado. En este artículo, se propone un metamaterial elástico no lineal discreto. Se utiliza el método de equilibrio armónico para derivar la relación de dispersión no lineal combinada con el teorema de Bloch. Se obtiene el hueco de banda de baja frecuencia cerca de la frecuencia natural lineal de los resonadores locales. Los resultados teóricos muestran que la no linealidad cambiará las frecuencias de inicio y final del hueco de banda. Además, la amplitud también puede influir en el hueco de banda. Esto significa que la amplitud se puede cambiar para lograr la sintonización de las ondas elásticas en metamateriales elásticos no lineales. Finalmente, los resultados teóricos se verifican mediante simulación numérica, y los resultados están en buena concordancia entre sí.
Descripción
La vibración se propaga en forma de ondas elásticas. La sintonización de las ondas elásticas es de gran importancia para la reducción de vibraciones y ruido. Los metamateriales elásticos (EMs), que pueden prohibir eficazmente la propagación de ondas elásticas en el rango de frecuencia del hueco de banda, han sido ampliamente estudiados. Sin embargo, una vez que se determinan las estructuras de los EMs, el hueco de banda también queda determinado. En este artículo, se propone un metamaterial elástico no lineal discreto. Se utiliza el método de equilibrio armónico para derivar la relación de dispersión no lineal combinada con el teorema de Bloch. Se obtiene el hueco de banda de baja frecuencia cerca de la frecuencia natural lineal de los resonadores locales. Los resultados teóricos muestran que la no linealidad cambiará las frecuencias de inicio y final del hueco de banda. Además, la amplitud también puede influir en el hueco de banda. Esto significa que la amplitud se puede cambiar para lograr la sintonización de las ondas elásticas en metamateriales elásticos no lineales. Finalmente, los resultados teóricos se verifican mediante simulación numérica, y los resultados están en buena concordancia entre sí.