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微穿孔阻尼周期结构动态特性分析

刘悬竹  
【摘要】:随着科学技术的不断发展进步,人们对结构振动和噪声各方面提出更高的要求。周期结构的带隙特性,为结构的减振降噪方面提出了新的可靠途径,并逐渐发展成为研究热点。本文将阻尼减振机理与周期结构理论相结合,研究具有负泊松比单胞的周期结构的动态特性。 本文结合液压流体力学知识,将微穿孔结构与阻尼理论结合,得到一种新型的减振结构,并作为周期结构的单胞。利用ANSYS有限元软件对结构单胞进行模态分析和谐响应分析,得到结构的有无阻尼两种情形下的动态特性,并用MATLAB数值软件对得到的幅值-频率曲线进行曲线拟合,得到结构单胞的传递函数的表达式。通过不断修改结构模型的参数,最终得出传递函数中的系数与模型主要尺寸参数之间的关系式,并验证该关系式的正确性。利用结构单胞的传递函数得到周期结构的色散方程,并求解得到周期结构的色散曲线。 通过计算分析可得,结构单胞作为新的减振结构其减振效果良好,具有线性的粘滞阻尼力,且可调范围大。结构单胞传递函数的系数变化与实际结构尺寸变化有很好的对应关系,为提高结构的设计质量、缩短设计周期提供依据。传递函数的系数与结构的固有频率的平方成比例,计算得到结构尺寸与系数的函数关系,为降低结构固有频率提供方向。计算得到结构单胞的负泊松比变化曲线与周期结构的色散与阻尼比曲线,为人工设计带隙提供依据。


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