专栏名称: COMSOL 多物理场仿真技术
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学术前沿 | 一种旨在改进局部谐振基超材料性能的新型谐振器概念

COMSOL 多物理场仿真技术  · 公众号  ·  · 2025-01-05 21:03

正文

在噪声控制工程的背景下，局部共振超材料（LRMs）由于能够将轻量化、紧凑设计与在特定频率范围内（称为止带）的优秀噪声和振动隔离性能相结合，近年来引起了大量研究关注。本文提出了一种新型谐振器概念，该谐振器通过实现较高的模态有效质量（MEF），针对平面外弯曲运动，旨在拓宽LRMs的止带。首先，分析了一个理想化双杠杆系统的动态运动，该系统为谐振器设计提供了灵感。随后，提出了一种可实现的谐振器设计，并提供了一个优化方案，旨在最大化MEF，取得高达96.5%的效果。所提出的谐振器概念被用来开发一种LRM解决方案，以增强与航空航天行业相关的结构的声学隔离性能，在感兴趣的频带中提升了高达9 dB的性能。实验结果表明，设计的LRM解决方案显著改善了系统的振动声学响应。未来的工作将考虑优化过程中的其他方面，包括制造约束、成本和鲁棒性等。







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