基于零空间法的超材料板的带隙特性分析

摘要

由于轨道交通结构振动对安全与环境具有重要影响，为有效控制板状结构的振动，文章利用振幅增强装置能够等效增加吸振器的刚度和质量的特性，在板上周期布设振幅增强型吸振器。基于零空间法和能量法，文章提出了一种改进带隙计算方法，克服了在周期边界条件下形函数构造困难的问题，显著提高了计算效率；利用该方法，研究了周期布设振幅增强型的带隙特性，分析了带隙起止点的振型规律，并探讨了振幅增强装置的放大系数和质量比对带隙的影响。此外，对比分析了铺设振幅增强型吸振器与普通吸振器的周期性板状结构振动传递率。结果表明：选择合适的放大系数和质量比能够有效增强装置的低频减振效果；振幅增强型吸振器具有提高衰减量和拓宽衰减范围的作用，对周期性布设板状结构特定频率的振动控制效果显著。研究结果可为轨道交通领域的减振降噪提供理论依据。

关键词

带隙 / 振幅增强机制 / 零空间技术 / 能量法

基金资助

国家自然科学基金面上项目（12072112）; 江西省自然科学基金面上项目（20224BAB204069）; 江西省教育厅科技项目（GJJ2200629）