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一种具有动态磁负刚度薄膜声学超材料的低频隔声特性
文献摘要：
为提升薄膜/板状结构的低频隔声特性,本文提出一种具有动态磁负刚度的新型准零刚度薄膜声学超材料.首先,应用等效磁荷理论推导了动态磁负刚度;然后,基于伽辽金法建立了有限尺寸下薄膜/板结构的隔声理论模型.通过理论分析、数值仿真及实验测试相结合的方法,从结构模态、振动模式、平均速度、相位曲线、等效质量密度和等效弹簧-质量动力学模型等多个角度对其低频(1—1000 Hz)隔声机理开展了研究.结果表明:在初始薄膜张力一定时,减小磁间隙或增大剩余磁通密度均可增大动态磁负刚度,进而减小隔声峰值频率,增加隔声带宽,实现了较宽频段下的有效低频隔声;进一步,当磁间隙大于第二临界磁间隙小于第一临界磁间隙时,结构的一阶模态共振消失,对应隔声谷值大幅提升,显示出超宽频段的隔声效果.这种利用动态磁负刚度改善模态共振导致的低频隔声谷值的方法对薄膜/板型低频隔声超材料的设计具有重要的理论指导价值.
文献关键词：
薄膜声学超材料;可调隔声;磁力负刚度;低频宽带
中图分类号：
作者姓名：
胥强荣;朱洋;林康;沈承;卢天健
作者机构：
南京航空航天大学,机械结构力学及控制国家重点实验室,南京 210016;南京航空航天大学,多功能轻量化材料与结构工信部重点实验室,南京 210016
文献出处：
引用格式：
[1]胥强荣;朱洋;林康;沈承;卢天健-.一种具有动态磁负刚度薄膜声学超材料的低频隔声特性)[J].物理学报,2022(21):176-191
A类：
薄膜声学超材料,磁荷理论,可调隔声,磁力负刚度
B类：
低频隔声特性,板状结构,准零刚度,理论推导,伽辽金法,板结构,实验测试,结构模态,振动模式,平均速度,相位曲线,等效质量,弹簧,磁通密度,大动态,峰值频率,声带,宽频段,一阶模态,谷值,出超,超宽,隔声效果,板型,指导价值,低频宽带
AB值：
0.247799
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