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基于网架结构周期特性的改进设计及振动传递特性分析
1
作者 苟海朝 路国运 杨会伟 《太原理工大学学报》 北大核心 2025年第2期216-223,共8页
【目的】针对网架结构的三维点阵周期性结构进行动力学特性研究,探索不同周期单元结构的设计与宏观整体特性间的内在联系。【方法】运用有限元法建立网架模型并通过计算其频响特性来评价其隔振性能,依据周期结构带隙原理设计了螺旋杆网... 【目的】针对网架结构的三维点阵周期性结构进行动力学特性研究,探索不同周期单元结构的设计与宏观整体特性间的内在联系。【方法】运用有限元法建立网架模型并通过计算其频响特性来评价其隔振性能,依据周期结构带隙原理设计了螺旋杆网架和双材料网架两种网架结构模型,并对两种网架结构模型的隔振效果进行计算与分析。【结果】研究结果表明:设计的两种网架结构和原始网架结构相比可以更好地有选择性地抑制高、低频振动。且文中基于网架结构周期特性中的带隙特性对网架进行隔振设计也可为该类结构健康监测与振动控制提供理论依据。 展开更多
关键词 周期结构 网架结构 频响函数综合 有限元分析 振动传递
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SiO_2 Opal光子晶体结构周期数对TiO_2染料敏化太阳能电池光电性能的影响 被引量：2
2
作者 李萍 徐交 +3 位作者 陈胜利 王爱军 朱慧丽 王媛 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第3期881-886,共6页
通过在N719敏化的纳米晶二氧化钛膜上耦合SiO_2 Opal光子晶体,以此复合膜为光阳极,以敏化二氧化钛与无序SiO_2的复合膜为参比膜,考察了SiO_2 Opal光子晶体结构周期数对电池光电性能的影响。SiO_2 Opal光子晶体的结构周期数由制备光子晶... 通过在N719敏化的纳米晶二氧化钛膜上耦合SiO_2 Opal光子晶体,以此复合膜为光阳极,以敏化二氧化钛与无序SiO_2的复合膜为参比膜,考察了SiO_2 Opal光子晶体结构周期数对电池光电性能的影响。SiO_2 Opal光子晶体的结构周期数由制备光子晶体时的沉积液浓度控制。实验结果表明复合光子晶体后,电池的短路电流密度ISC和能量转化效率Eff明显提高,且光子晶体周期数越多,提高率越大,当SiO_2 Opal结构周期数增加至20层时,ISC和Eff与参比膜相比分别增加了91%和164%。IPCE分析表明光电性能提高的原因在于当光子晶体带隙与N719吸收峰重合时,利用光子带隙反射与光局域效应可提高N719对波长530nm光的吸收率。即光子晶体可有效提高吸光材料在光子带隙处的吸光率,且随着光子周期数增加,提升效果越显著。 展开更多
关键词 二氧化硅 太阳能 纳米材料 SIO2 Opal光子晶体 结构周期数 纳米晶TiO2 染料敏化电池
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基于家庭结构周期模型的旅游支出预期研究——苏北地区局部调查 被引量：11
3
作者 王桂强 《旅游科学》 CSSCI 2008年第4期32-36,共5页
本文在借鉴类似研究的基础上,提出家庭结构周期性变化与旅游支出预期关联的假设,构建了家庭结构周期模型,并应用于在江苏北部地区旅游市场开展的系统随机样本调查。本模型研究数据以及结论可以为旅游管理部门提供参考。
关键词 旅游支出 家庭结构周期模型 区域经济 “苏北”
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一种周向周期结构声散射快速计算方法
4
作者 陈于思 张宁 +2 位作者 范军 李兵 王斌 《兵工学报》 北大核心 2025年第5期391-399,共9页
针对电缆、钢索以及超表面等周向周期结构声散射特性仿真需求,提出一种基于有限元子结构的散射声场快速计算方法。通过对单周期子结构表面声载荷、位移傅里叶级数展开,并对边界载荷、位移施加与阶次有关的相位映射约束,实现各阶散射声... 针对电缆、钢索以及超表面等周向周期结构声散射特性仿真需求,提出一种基于有限元子结构的散射声场快速计算方法。通过对单周期子结构表面声载荷、位移傅里叶级数展开,并对边界载荷、位移施加与阶次有关的相位映射约束,实现各阶散射声场以及总散射声场的快速计算。对实验观察到的非镜像方向散射声场增强现象进行了机理分析。螺旋凹槽结构散射声场仿真与实验结果表明:新方法计算结果具有较高的精度,在计算精度相同的条件下较传统三维有限元方法所需内存更少、计算速度快,其加速比近似等于周向周期数。 展开更多
关键词 周向周期结构 回声特性 声散射 有限元方法
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双组元周期结构杆件带隙特性研究
5
作者 鲁季坤 王帅 +3 位作者 司坤利 胡业发 张锦光 文湘隆 《中国工程机械学报》 北大核心 2025年第3期559-564,共6页
基于Bloch理论,提出一种双组元周期结构杆件。结合COMSOL和ABAQUS有限元法研究原胞结构参数对带隙特性及振动特性的影响,通过3D打印技术制作样件,并通过实验和数值计算相互验证的方式分析带隙对振动特性的影响,最后对周期结构与非周期... 基于Bloch理论,提出一种双组元周期结构杆件。结合COMSOL和ABAQUS有限元法研究原胞结构参数对带隙特性及振动特性的影响,通过3D打印技术制作样件,并通过实验和数值计算相互验证的方式分析带隙对振动特性的影响,最后对周期结构与非周期结构杆件的振动特性进行仿真对比。结果表明:原胞壁厚增加会使带隙变宽,同时降低了带隙起始频率;组元间距越大或组元间的径向落差越大,带隙越宽,且带隙起始频率越低;随着周期结构中的原胞数量增加,振动衰减,在低频区域出现先增加后降低的趋势;相比于普通圆柱杆件,周期结构对振动的传递具有更强的衰减作用;在实验和数值分析相互验证下,发现该结构在带隙频段内存在良好的减振效果。 展开更多
关键词 振动波 带隙特性 双组元周期结构 杆件 减振性能
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非线性周期结构动力学与波动调控研究进展
6
作者 高鹏林 龚凌云 +5 位作者 王国旭 罗宇 朱俊喆 高昊 马海斌 瞿叶高 《力学进展》 北大核心 2025年第3期567-641,共75页
周期结构是构建自然界和人类工程结构的一种重要形式,平移对称性引起的Bloch调制作用赋予其独特的能带结构和丰富的时/频域动力学特性,为弹性波/声波传播调控、新型声功能器件设计、振动与噪声控制等提供了新思路.非线性效应可以突破线... 周期结构是构建自然界和人类工程结构的一种重要形式,平移对称性引起的Bloch调制作用赋予其独特的能带结构和丰富的时/频域动力学特性,为弹性波/声波传播调控、新型声功能器件设计、振动与噪声控制等提供了新思路.非线性效应可以突破线性理论框架的束缚,能够增强甚至拓展人工周期结构的功能.但非线性周期系统在单胞结构设计和建模分析方面存在诸多困难,也面临时空平移对称性破缺、非线性响应特性及机理复杂等深层次科学难题,给非线性周期结构动力学设计与实际应用带来挑战.针对上述问题,学者们融合力学、声学、材料学和能带物理等多学科研究方法开展了一些卓有成效的研究,本文旨在及时总结非线性周期结构动力学和波动调控领域的重要研究进展,梳理研究中存在的不足之处和关键难题,凝聚力量,促进该领域的深入发展.首先,归纳了力学周期结构非线性效应来源、单胞结构设计方法、非线性周期结构动力学建模与分析方法;之后,综述了非线性周期结构在通带、带隙和能量局域束缚等方面的主要特性,着重介绍了非线性导致的能带频移、模式耦合、低频宽带拓展和带隙内波动模式局域束缚等丰富动力学现象,梳理了非线性周期结构在波调控装置和减振降噪设计方面的一些应用探索.最后,针对现有研究存在的一些不足和关键难题,展望了未来理论研究和应用探索亟需关注的若干发展方向. 展开更多
关键词 非线性周期结构 动力学设计 非线性振动 振动控制 波动调控
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船舶典型周期板架结构动力学等效谱单元计算方法
7
作者 杨海朋 武国勋 +3 位作者 王梓丞 林伟 张宇 范凯 《振动与冲击》 北大核心 2025年第12期59-69,79,共12页
谱单元计算方法在结构振动分析中具有传播机理明确、计算效率高等优势,但在处理复杂结构谱单元矩阵时由于子结构的等效问题带来了计算结果的偏差。针对船舶典型周期性板架结构,提出了基于梁与弹簧振子子结构组成的板架结构等效物理模型... 谱单元计算方法在结构振动分析中具有传播机理明确、计算效率高等优势,但在处理复杂结构谱单元矩阵时由于子结构的等效问题带来了计算结果的偏差。针对船舶典型周期性板架结构,提出了基于梁与弹簧振子子结构组成的板架结构等效物理模型,构建了多周期格栅结构和振子格栅结构的谱刚度阵,并建立两种结构的有限元模型进行验证。通过将有限元及谱单元的振子格栅模型与有限元板架模型带隙与振动响应特性进行对比,确定两种模型中合适的振子质量系数与带板作用系数,验证了该计算方法的准确性。 展开更多
关键词 谱单元法 周期结构 振动特性计算方法 结构等效方法
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循环周期对称结构中的能带结构及其动力学特性研究
8
作者 李玥潇 史伟康 +2 位作者 武伟 黄腾龙 张家忠 《力学学报》 北大核心 2025年第1期199-211,共13页
针对叶轮这一类循环周期对称结构在服役中常出现的局部损坏及振动局部化问题,在链式周期结构的能带理论基础上,通过建立环向周期结构原胞中弹性波传播问题的计算方法,得到了整体循环对称结构的能带结构及其独特动力学特性,并揭示了振动... 针对叶轮这一类循环周期对称结构在服役中常出现的局部损坏及振动局部化问题,在链式周期结构的能带理论基础上,通过建立环向周期结构原胞中弹性波传播问题的计算方法,得到了整体循环对称结构的能带结构及其独特动力学特性,并揭示了振动局部化的形成机制.首先,采用Euler-Bernoulli梁模型和Kirchhoff板模型对离心叶轮较薄的区域进行力学建模,同时根据对应的力学假设和边界条件对弯曲波方程进行求解;进一步,推导出了弯曲波沿周向波导传播的传递矩阵并计算了有限空间Lyapunov指数,结果表明:经典Euler-Bernoulli梁模型无法准确描述弯曲波沿周向波导的传播规律,而Kirchhoff板模型可以在较宽的范围内给出5000 Hz附近的带隙;最后,采用有限元方法对离心叶轮结构的能带结构进行了数值计算,并对计算结果进行了分析研究.结果表明:该离心叶轮中存在能带结构,并具有3个“驻波型”带隙和1个“局域共振”带隙.其中,“局域共振”带隙的存在是离心叶轮中出现振动局部化现象的原因之一,即当外界作用在离心叶轮上的激振力频率落入“局域共振”带隙范围内时,弯曲波在周向的传递受阻,能量聚集于部分叶片上,表现为“周期性循环对称破缺”.研究结果揭示了循环对称结构动力学的独特特性,能够为进一步完善离心叶轮的减振及气动/结构协同设计准则提供理论基础. 展开更多
关键词 周期循环结构 离心叶轮 能带结构 带隙 振动局部化
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含长周期有序堆垛结构镁合金变形机理的透射电子显微学研究
9
作者 邵晓宏 彭珍珍 +1 位作者 靳千千 马秀良 《电子显微学报》 北大核心 2025年第2期250-270,共21页
兼具高强度、高塑性、高稳定性的镁合金在航空、航天及交通运输等行业具有重大战略需求,也是当前基础科学研究的一大热点。对微观结构的深入理解,尤其是在原子尺度对相结构及变形机理的综合认识是材料优化设计的根本。因此,在原子尺度... 兼具高强度、高塑性、高稳定性的镁合金在航空、航天及交通运输等行业具有重大战略需求,也是当前基础科学研究的一大热点。对微观结构的深入理解,尤其是在原子尺度对相结构及变形机理的综合认识是材料优化设计的根本。因此,在原子尺度深入解析新型高性能镁合金微观结构,阐明变形机理与性能的关系,能够为镁合金的按需设计和实际应用提供实验和理论依据。本文主要综述了含长周期有序堆垛(long⁃period stacking ordered,LPSO)结构的镁合金变形机理方面的进展,主要包括:LPSO结构的扭折变形形成机理及该镁合金的强韧化机制,LPSO结构与孪晶的交互作用,扭折与变形孪晶协同提高塑性的机理,LPSO间孪晶的交汇行为等,并总结前期研究且对未来的研究方向进行了展望。 展开更多
关键词 镁合金 长周期有序堆垛结构 透射电镜 扭折 变形孪晶
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地铁周期轨道结构振动带隙研究
10
作者 雷开云 缪林昌 +3 位作者 郑海忠 肖鹏 伍鹏腾 卢铭辉 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第2期39-43,56,共6页
为研究周期性地铁道床轨道结构的带隙特性,将钢轨和道床板视为欧拉梁,建立地铁周期轨道结构振动带隙计算模型,并基于声子晶体带隙基本计算方法:传递矩阵法和有限元法求得其带隙范围并分析轨道结构参数对其带隙特性的影响。结果表明:使... 为研究周期性地铁道床轨道结构的带隙特性,将钢轨和道床板视为欧拉梁,建立地铁周期轨道结构振动带隙计算模型,并基于声子晶体带隙基本计算方法:传递矩阵法和有限元法求得其带隙范围并分析轨道结构参数对其带隙特性的影响。结果表明:使用传递矩阵法和有限元法可以有效准确地计算出地铁周期轨道结构的带隙特性,其中传递矩阵法计算结果显示在0~500 Hz范围内,周期性普通整体道床轨道结构存在一条带隙,为0~194 Hz;有限元法计算结果显示带隙范围为0~193.7 Hz,同时所计算传输曲线也显示其在0~193.7 Hz范围内具有明显衰减。扣件间距、刚度和板下支撑刚度都会对带隙产生影响,带隙宽度随着扣件间距和板下支撑刚度的增加而逐渐减小,而扣件刚度的增加则会使带隙宽度增加,需要选取合适的扣件及间距用以对轨道结构进行有效的减振。 展开更多
关键词 振动与波 地铁周期轨道结构 声子晶体 传递矩阵法 有限元法 振动带隙
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周期结构波阻板的隔振效应及其影响因素研究
11
作者 高盟 张硕 +1 位作者 邢晨光 孔祥龙 《噪声与振动控制》 北大核心 2025年第1期66-72,共7页
针对动力机器、交通荷载(地铁、高铁、轻轨等)以及建筑施工过程(爆破、打桩、强夯等)诱发的振动污染问题,基于声子晶体带隙理论,提出一种周期结构波阻板隔振结构。研究周期结构波阻板隔振效果,并与理论计算所得带隙进行对比;探讨埋置深... 针对动力机器、交通荷载(地铁、高铁、轻轨等)以及建筑施工过程(爆破、打桩、强夯等)诱发的振动污染问题,基于声子晶体带隙理论,提出一种周期结构波阻板隔振结构。研究周期结构波阻板隔振效果,并与理论计算所得带隙进行对比;探讨埋置深度、结构布置等因素对周期结构波阻板隔振性能的影响。结果表明:30~50 Hz频带范围内振动加速度大幅衰减,趋近于0;与所得带隙频率范围相比,变化规律基本一致;同等条件下,布置周期结构波阻板后监测点处的竖向加速度幅值显著降低,衰减幅度为57.6%,隔振性能优于传统波阻板;并且通过合理设计埋置深度、布置层数、每层周期数等参数,可使周期结构波阻板的振动控制性能和效果均显著提升。 展开更多
关键词 振动与波 声子晶体 周期结构 波阻板 带隙
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CFRP层合周期结构的阻尼性能
12
作者 张锦光 刘海鑫 +2 位作者 窦玉宽 文湘隆 万萌 《工程塑料应用》 CAS CSCD 北大核心 2024年第12期83-88,共6页
碳纤维复合材料(CFRP)层合周期结构由于具有优异的阻尼性能,适用于多种减振装置,但是,其刚度、阻尼等振动特性会受到铺层方式的周期变化、纤维的非连续性等因素的影响。针对CFRP层合周期结构的特点,设计了一种沿长度方向单周期包含两个... 碳纤维复合材料(CFRP)层合周期结构由于具有优异的阻尼性能,适用于多种减振装置,但是,其刚度、阻尼等振动特性会受到铺层方式的周期变化、纤维的非连续性等因素的影响。针对CFRP层合周期结构的特点,设计了一种沿长度方向单周期包含两个元胞的CFRP层合周期结构板,制备了相应试验件并进行了自由模态试验,研究该结构阻尼性能变化规律。实验结果表明,随着周期个数与元胞单元厚度占比的增加,一阶和二阶阻尼损耗因子逐渐变大,一阶和二阶弯曲固有频率逐渐下降;保持CFRP层合周期结构中一个元胞的铺层角度不变,随着另一个元胞铺层角度的增加,一阶、二阶阻尼损耗因子都呈现先增大后减小的趋势,一阶和二阶弯曲固有频率在铺层角度为15°时达到最大值,之后随着铺层角度的增加呈现出轻微上下波动的变化,并未出现较大波动。当CFRP层合周期结构板元胞单元厚度占比为50%、周期个数为4时,相比于传统的CFRP层合板,前两阶弯曲模态下的阻尼损耗因子分别提高19.59%和15.63%,通过三点弯曲试验测试结果得知,该结构弯曲刚度相比传统CFRP层合板降低18.21%。 展开更多
关键词 碳纤维复合材料 周期结构 阻尼 固有频率 刚度
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原位生成周期性层片结构镀层及其在NaCl溶液中的腐蚀形貌
13
作者 张先满 李星涛 +2 位作者 季坤鹏 陈再雨 罗洪峰 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第12期162-168,共7页
金属在海洋氯离子环境中极易发生腐蚀,并造成巨大的经济损失。通过制备新型Fe-Cr-B铸钢,采用热浸镀铝-扩散热处理原位生成含有周期性层片结构(PLSs)的镀层,并利用扫描电子显微镜(SEM)、电子探针X射线显微分析仪(EPMA)等手段研究了该镀... 金属在海洋氯离子环境中极易发生腐蚀,并造成巨大的经济损失。通过制备新型Fe-Cr-B铸钢,采用热浸镀铝-扩散热处理原位生成含有周期性层片结构(PLSs)的镀层,并利用扫描电子显微镜(SEM)、电子探针X射线显微分析仪(EPMA)等手段研究了该镀层的组织结构及其在3.5%(质量分数)NaCl溶液中的腐蚀行为。结果表明,该铸钢的显微组织主要由粗大的初生(Cr,Fe)_(2)B及α-Fe组成;热浸镀铝时在(Cr,Fe)_(2)B/Al界面上生成由FeAl3和Cr-Al-B相组成的PLSs,在α-Fe/Al界面上生成FeAl3;扩散热处理使得反应层增厚,且PLSs在反应层中大量生成;相比FeAl3,镀层中的PLSs在腐蚀过程中充当阳极优先腐蚀,并表现出腐蚀各向异性,尤其是其中的Cr-Al-B相可明显阻挡氯离子腐蚀,使得PLSs通过延长腐蚀路径进而提高镀层的耐氯离子腐蚀性能。 展开更多
关键词 Fe-Cr-B铸钢 热浸镀铝 扩散热处理 周期性层片结构(PLSs) 氯离子
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周期结构电磁超材料吸波体的设计及最新进展 被引量：5
14
作者 阮心怡 张恒宇 +1 位作者 王妮 肖红 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期31-41,共11页
电磁吸波性能始终是军事活动重点关注的研究方向。传统吸波材料不能满足日益增长的综合需求,因此,以人工制备、由亚波长结构单元组合且具有超常物理性质的超材料为基础,经导电单元图案及整体结构设计构成的超材料吸波体,在近些年得到广... 电磁吸波性能始终是军事活动重点关注的研究方向。传统吸波材料不能满足日益增长的综合需求,因此,以人工制备、由亚波长结构单元组合且具有超常物理性质的超材料为基础,经导电单元图案及整体结构设计构成的超材料吸波体,在近些年得到广泛研究和发展。本文综述了周期结构电磁超材料吸波体的发展趋势,凝练其吸波机制,并总结出超材料吸波体的基本结构,包括导电单元层、介质层和反射层。同时参考近年来超材料吸波体的研究成果,以单层结构、多层结构和柔性结构超材料吸波体为对象,详细分析影响超材料吸波体吸波性能的关键因素,归纳总结各类型超材料吸波体的结构设计、材料组分、吸波性能等。此外,针对现有研究成果,探讨周期结构电磁超材料吸波体目前存在的不足之处,指出还需重点关注和研究的问题,以期为后续研究提供方向和思路。 展开更多
关键词 超材料吸波体 吸波性能 周期结构 宽频带
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三维周期结构波阻板的带隙特性研究
15
作者 高盟 张硕 孔祥龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1651-1660,共10页
波阻板(wave impeding block,简称WIB)常被用于动力机器、轨道交通、建筑施工等振源产生的振动污染控制。但波阻板受土层截止频率的制约,隔振频带窄且无法对特定频率范围进行针对性的振动控制,根据声子晶体,发展了一种三维周期结构波阻... 波阻板(wave impeding block,简称WIB)常被用于动力机器、轨道交通、建筑施工等振源产生的振动污染控制。但波阻板受土层截止频率的制约,隔振频带窄且无法对特定频率范围进行针对性的振动控制,根据声子晶体,发展了一种三维周期结构波阻板(periodic structural WIB,简称PSWIB)。采用COMSOL有限元分别计算了散射体为正方体及球体时三维周期结构波阻板的带隙,讨论了结构、材料参数等因素对带隙特性的影响,并进行了正交试验优化设计。理论和数值计算均表明:三维有限周期结构波阻板所得衰减区与无限周期波阻板带隙范围一致,具有带隙性,振动衰减区内最大振幅衰减可达54 dB。与传统波阻板相比,三维周期结构波阻板拓宽了隔振频带,突破了截止频率的制约,并可依据振源特性设计三维周期结构波阻板材料参数满足对目标频率振动隔离的要求。 展开更多
关键词 三维周期结构 波阻板 目标频率 带隙 衰减域
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基于增材制造的三周期极小曲面结构关键力学性能研究进展 被引量：2
16
作者 黄心语 汤华远 王磊 《力学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3099-3115,共17页
三周期极小曲面结构是一类具有光滑连续曲面和高比表面积的特殊多孔结构,具有承载能力强、能量吸收率高、疲劳性能好等优异性质,在航空航天、生物医学和隔声吸声等诸多领域有着广泛的应用.增材制造技术在制造复杂拓扑结构方面具有独特优... 三周期极小曲面结构是一类具有光滑连续曲面和高比表面积的特殊多孔结构,具有承载能力强、能量吸收率高、疲劳性能好等优异性质,在航空航天、生物医学和隔声吸声等诸多领域有着广泛的应用.增材制造技术在制造复杂拓扑结构方面具有独特优势,为三周期极小曲面结构的制造提供了有力工具.然而增材制造过程中也引入诸多缺陷,对结构的力学性能产生重要影响.全面深入地研究增材制造三周期极小曲面结构的力学性能,对评价和预测结构性能、扩宽其在工程中的应用具有重要意义.首先从结构形式、特点及应用领域等方面对三周期极小曲面结构进行了介绍,重点针对静态压缩吸能、动态抗冲击和疲劳断裂等关键力学性能,综述了近期的重要进展.围绕三周期极小曲面结构的隔声吸声性质和热交换性能,亦进行了讨论.其次,以选区激光熔化与选区激光烧结为例,介绍了增材制造制备三周期极小曲面结构的主要方法.再次,结合增材制造技术,讨论制造过程中引入的缺陷对三周期极小曲面结构力学性能的影响,包括残余应力、表面粗糙度和内部微孔洞等.最后,结合实际应用对该领域面临的主要困难和挑战进行总结,同时展望了未来的研究方向. 展开更多
关键词 三周期极小曲面结构 增材制造 力学性能 残余应力 缺陷
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旋转周期结构参激振动频率分裂研究
17
作者 高鹏 魏振航 王世宇 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第21期253-262,共10页
旋转周期结构广泛应用于机械工程领域,参激振动是其常见的振动形式。该文利用周期结构的时空对称特征提出了一种偏微分形式的时变弹性动力学模型,然后利用Galerkin方法及模态正交性得到了常微分形式的多自由度参激振动模型。研究了时变... 旋转周期结构广泛应用于机械工程领域,参激振动是其常见的振动形式。该文利用周期结构的时空对称特征提出了一种偏微分形式的时变弹性动力学模型,然后利用Galerkin方法及模态正交性得到了常微分形式的多自由度参激振动模型。研究了时变刚度激励作用下旋转周期结构的振动行为。为了研究参激振动的固频率分裂规律,采用调制反馈原理分析了不同反馈类型下的振动响应,揭示了时变刚度个数及振动波数等基本参数组合与频率分裂之间的映射关系,还预测了不同反馈类型下参激不稳定对应的激励频率,最后利用Floquét理论和Runge-Kutta方法分别验证了参数不稳定域及不同反馈类型下响应频率的正确性。 展开更多
关键词 旋转周期结构 参激振动 时变刚度 调制反馈 频率分裂
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双谐振腔周期表面波屏障的超宽低频带隙及隔震性能研究
18
作者 丁兰 杨航 +2 位作者 李田军 吴巧云 朱宏平 《岩土力学》 北大核心 2025年第6期1907-1918,共12页
针对具有较强破坏性的地震Rayleigh波,提出了双谐振腔周期表面波屏障。采用室内模拟模型试验对屏障结构的减隔振性能进行研究,并与有限元计算结果进行相互验证。进而利用有限元法分析能带结构和振动传输特性,通过模态振型和位移场分布... 针对具有较强破坏性的地震Rayleigh波,提出了双谐振腔周期表面波屏障。采用室内模拟模型试验对屏障结构的减隔振性能进行研究,并与有限元计算结果进行相互验证。进而利用有限元法分析能带结构和振动传输特性,通过模态振型和位移场分布阐释带隙形成机制,提出了Rayleigh波与屏障竖向共振和水平共振交互作用的频散曲线简化公式,研究了屏障在实际地震动作用下的动力响应。结果表明:所提屏障对地震Rayleigh波具有良好的抑制效果,水平方向上的地震加速度峰值降低了56.8%,其本质原因是Rayleigh波一部分被局限到共振单元中,另一部分转化成远离地表的体波。该研究结果为周期表面波屏障的超低频减隔震应用提供了新的设计思路。 展开更多
关键词 周期结构 带隙特性 RAYLEIGH波 局域共振 隔震
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直升机主减速器周期撑杆混合振动控制的机电耦合特性及工作机理研究
19
作者 岳慧裕 陆洋 +3 位作者 党崇 李程磊 马锦超 冯剑波 《振动工程学报》 北大核心 2025年第8期1722-1731,共10页
直升机主减速器中的齿轮在啮合过程中产生的谐波振动是直升机舱内噪声的主要来源之一,设计具有隔振性能的齿轮箱撑杆抑制振动向机体传递,可达到舱内降噪的目的。压电叠堆与金属材料周期排列组成压电叠堆周期撑杆(piezoelectric stack ac... 直升机主减速器中的齿轮在啮合过程中产生的谐波振动是直升机舱内噪声的主要来源之一,设计具有隔振性能的齿轮箱撑杆抑制振动向机体传递,可达到舱内降噪的目的。压电叠堆与金属材料周期排列组成压电叠堆周期撑杆(piezoelectric stack actuators periodic strut,PSAPS),其在特定频带范围内具有“机械滤波”特性,为被动控制;调节PSAPS中压电叠堆的驱动电压,使压电叠堆呈现出变刚度特性,为主动控制。为研究PSAPS的主动与被动混合振动控制方式间的耦合关系,针对压电叠堆中弹性波的传播与周期结构的机械滤波特性,设计了满足直升机齿轮啮合噪声抑制需求的PSAPS方案,并建立了其传递矩阵形式机电耦合动力学模型。从频域的角度将PSAPS两端的力与速度、驱动电压与电流、杆件几何参数与材料参数耦合起来,得到在压电叠堆最大驱动电压、电流的限制下,主、被动混合振动控制的最优力传递率;并分析了PSAPS中的橡胶阻尼损耗因子、激振力幅值、周期数对主动控制所需驱动电压与电流的影响规律。 展开更多
关键词 直升机 振动与噪声 周期结构 混合振动控制
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基于平面波展开法的周期声学黑洞板弯曲振动研究
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作者 万志威 于子恒 +1 位作者 朱翔 李天匀 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第6期1105-1110,共6页
周期声学黑洞板具有阻抗周期变化的特性,本文通过平面波展开法求解了该结构的振动特性,构造了由同种材料构成且内部无阻抗突变的二维声子晶体板。基于Kirchhoff-Love薄板理论,采用平面波展开法研究了周期声学黑洞板的弯曲振动特性。采... 周期声学黑洞板具有阻抗周期变化的特性,本文通过平面波展开法求解了该结构的振动特性,构造了由同种材料构成且内部无阻抗突变的二维声子晶体板。基于Kirchhoff-Love薄板理论,采用平面波展开法研究了周期声学黑洞板的弯曲振动特性。采用有限元法验证了本文方法的正确性,并改变平面波的个数对结果进行了收敛性分析。改变声学黑洞的嵌入形式,分析了更易产生完全方向带隙的条形声学黑洞板的弯曲振动特性。分析表明增大声学黑洞半径,减小由于实际制造精度产生的额外截断厚度会使带隙向低频移动,且带隙宽度增加。 展开更多
关键词 声学黑洞板 周期结构 平面波展开法 带隙 弯曲振动 有限元法 波数 Kirchhoff-Love薄板理论
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