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题名准零刚度曲梁超材料的结构设计与低频隔振性能研究
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作者
张利强
王陈宇
王铮铮
张晗
吴化平
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机构
浙江工业大学机械工程学院
中国科学院声学研究所噪声与振动重点实验室
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出处
《高技术通讯》
北大核心
2025年第5期556-564,共9页
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基金
国家自然科学基金(11972323)资助项目。
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文摘
本文提出一种结构简单的曲梁结构,只需调整单个几何参数三维h即可设计出具有正刚度、负刚度及准零刚度特性的曲梁结构。以具有准零刚度特性的曲梁为基础设计出准零刚度超材料单元,同时对单元进行串联实现对准零刚度平台宽度的定制化设计,并通过静力学仿真与实验验证了结构的准零刚度特性。在此基础上,进一步采用动力学仿真对具有不同刚度特性结构的低频隔振性能进行对比分析,参数化研究了激励频率、激励幅值及准零刚度平台宽度对隔振效果的影响。最后通过三维打印技术制备出具有准零刚度特性的机械超材料并进行振动实验研究,验证准零刚度系统的低频隔振效果。结果表明,准零刚度超材料单元具有优异的低频隔振性能,同时可通过单元串联的方式拓宽准零刚度平台,有效隔绝高幅值的低频振动。
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关键词
曲梁
准零刚度超材料
负刚度超材料
低频隔振
串联
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Keywords
curved beam
quasi-zero stiffness metamaterial
negative stiffness metamaterial
low frequency vibration isolation
series combination
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分类号
TB34
[一般工业技术—材料科学与工程]
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