国家自然科学基金(51075325)
- 作品数：11 被引量：82H指数：6
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- 相关机构：西安交通大学南通职业大学西安财经学院更多>>
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- 基于湍流类比的金属橡胶吸声特性定量分析被引量：7
- 2012年
- 金属橡胶材料从表到里都具有大量互相贯通且混乱的孔隙,经分析认为,这种混乱性及一定的周期性与湍流中的不规则性和准周期性极其相似.由于金属橡胶材料内部芯材结构的不规则性,即便此时的雷诺数很小,波在金属橡胶中的传播仍是以湍流流动为主.因此,引入Kolmogorov的关于湍流的局部各向同性概念,同时对Kolmogorov关于湍流局部各向同性的两个假设进行类比.从湍流物理模型出发,借鉴了湍流的统计处理方法,对金属橡胶材料的吸声特性进行定量分析,得到金属橡胶材料的能量耗散率与其结构参数之间的表达式.研究结果表明,湍流统计方法的引入,为基于金属橡胶材料的减振器、阻尼器、消声器等的优化设计提供了可靠的理论依据,也为超轻金属多孔材料的工程应用提供了一种有效的定量分析方法.
- 胡志平周汉吴九汇
- 关键词：金属橡胶湍流吸声特性
- 局域共振复合单元声子晶体结构的低频带隙特性研究被引量：34
- 2013年
- 本文提出了一种新型局域共振复合单元声子晶体结构,并结合有限元方法对结构的带隙机理及低频共振带隙特性进行了分析和研究.共振带隙产生的频率位置由所对应的局域共振模态的固有频率决定,并且带隙宽度与局域共振模态的品质因子及其与基体之间的耦合作用强度有关.采用局域共振复合单元结构可以实现声子晶体的多重共振,在低频范围能打开多条共振带隙,但受到共振单元排列方式的的影响.由于纵向和横向局域共振模态的简并,复合单元结构能在200Hz以下的低频范围打开超过60%宽度的共振带隙,最低带隙频率低至18Hz.这为声子晶体结构获得低频、超低频带隙提供了一种有效的方法.
- 张思文吴九汇
- 关键词：声子晶体
- 高温高声压下多孔金属材料吸声特性研究被引量：7
- 2013年
- 在多孔金属材料的湍流统计理论的基础之上,考虑温度高声压对多孔材料声学参数的影响,得到适用于高温高声压条件下多孔金属材料的分析模型.计算了不同温度和不同声压级条件下声压幅值与金属纤维直径、孔隙率等物理参数的关系.研究发现其他参数不变,在高温条件下,随温度升高多孔金属材料的声压幅值增大;在高声压条件下,随着声压的升高多孔金属材料的声压幅值增大.所得理论结果与已有的实验中的规律符合良好,为多孔金属材料在高温、高声压条件下的减振降噪设计提供了理论基础.
- 周汉吴九汇胡志平
- 关键词：多孔材料高温高压声学特性
- 黏弹阻尼对一维杆状声子晶体能带结构频移的影响被引量：2
- 2014年
- 为了明确黏弹阻尼对声子晶体能带结构的影响,根据黏弹材料的标准线性固体模型,利用平面波展开法的迭代算法对一维黏弹材料声子晶体的能带结构进行了理论计算和对比分析。与弹性模量为常数的完全弹性材料相比,黏弹材料由于其复模量的频率相关性,储能模量和损耗模量对声子晶体的能带结构都有重要影响,特别是损耗模量对声子晶体能带结构的影响在阻尼峰值附近的频率范围不容忽视。位于此频率范围的能带被调向更高频而其他范围的能带基本不变,从而使能带下方带隙增宽而上方带隙变窄。损耗模量对能带结构的这一特定调节作用为黏弹性阻尼材料应用于声子晶体提供了一定的理论基础,也为获得宽频带隙提供了一种新的方法。
- 张思文吴九汇刘彰宜
- 关键词：声子晶体阻尼带隙特性
- 小波元方法在声子晶体周期结构中的应用
- 2013年
- 将双正交小波系统和谱元法的思想结合得到一般有界区域中的双正交小波元,将小波元的边界适应性推广到一阶微分的情形,通过匹配得到严格满足边界条件的小波基函数;基于小波元发展一种一维声子晶体能带计算方法.该方法利用声子晶体本身的结构特点,兼顾小波在数值分析中的优势和边界条件的满足,与周期小波法相比,具有更高的计算精度和计算效率.
- 刘彰宜吴九汇沈礼
- 关键词：声子晶体
- 薄膜低频隔声性能的张力依赖性被引量：4
- 2016年
- 研究了膜内张力对其声学特性的影响,通过数值计算和实验测试得到了以下结论：刚度控制区内随张力的增加,隔声量曲线整体“抬高”了,20-100Hz的这段区域内隔声量最大提高了30dB,呈现非线性增长特性;阻尼控制区内隔声谷对应的频率随着张力的增加而按照一定的规律增大,且张力形成的“绷紧”效应大大降低了膜面振动,增加了隔声量峰值,100kPa张力对应的隔声量峰值明显超过10kPa的134.7%,对小的张力很敏感;质量控制区1000Hz以上的频率段内张力对薄膜隔声性能基本无影响,质量定理能够很好的预测。张力对隔声量的影响都集中在刚度控制和阻尼控制区的中低频范围内,且影响巨大。
- 张炜权吴九汇马富银陈喆
- 关键词：隔声量传声损失低频
- 薄膜介质内慢光现象及其理论研究
- 2013年
- 针对薄膜介质内的慢光现象,研究了它的产生机理及影响因素。由于薄膜介质的厚度很小,因此假设磁场沿厚度方向的分量与厚度无关,从而得到薄膜介质中光传播的色散关系,推导出光在薄膜中传播的群速度表达式。深入分析了光的频率、薄膜介质的折射率以及薄膜介质的厚度对群速度的影响,得到了这些影响因素对光在薄膜介质中群速度的影响曲线。研究表明选取适当的光频率、薄膜折射率和薄膜厚度可以大幅度地降低光在薄膜介质中的传播速度,为薄膜介质中的慢光技术提供了理论依据。
- 吕毅吴九汇李丽丽
- 关键词：慢光色散关系群速度
- 螺旋局域共振单元声子晶体板结构的低频振动带隙特性研究被引量：24
- 2013年
- 低频振动和噪声的控制问题是当今环境面临的重要挑战。基于声子晶体的局域共振机理,设计一种新型的螺旋局域共振单元声子晶体板结构,并结合数值计算和试验测试对结构的低频振动带隙特性进行分析和验证。分析发现,共振带隙的产生是由螺旋共振单元的局域共振模态与板中传播的弹性波相互耦合作用造成的,而且带隙宽度与耦合强度直接相关。通过改变结构的材料和尺寸参数可以将共振带隙调节到满足实际应用要求的低频范围。数值计算结果与试验测试结果基本一致,同时证实所设计的结构在250 Hz以下的低频范围具有较宽的振动带隙,最低带隙频率低至42 Hz。这种结构设计及其研究结果为声子晶体研究提供了获得低频振动带隙的理论依据和有效方法,在低频减振降噪方面具有潜在的应用前景。
- 吴九汇张思文沈礼
- 关键词：振动控制声子晶体
- 基于局域共振声子晶体结构的低频振动能量回收研究被引量：7
- 2013年
- 通过对局域共振型声子晶体的带隙机理及其对能量的局域化作用的分析,提出了一种用于回收环境低频振动能量的新型局域共振结构,并结合有限元方法对此新型结构的振动特性和能量回收能力进行了分析和研究.根据结构的共振模态和"质量-弹簧"系统简化模型,改变结构的材料和几何尺寸可以使结构的前7阶共振频率降到50-250Hz的低频范围.在此基础上发展了一种低频宽带多核结构,在250Hz以下拥有几十甚至更多的共振频率,最低频率低至20Hz,进一步优化了结构的低频宽带共振特性.利用有限元软件对有限结构的频率响应和压电特性进行分析,证实了新型局域共振结构的对环境中低频振动能量的回收能力,并满足了环境振动能量回收的宽带要求.该结构可以应用于各种便携式设备、无线传感器和微机电等自供电系统中,从低频振动环境中的获取能量为自身供电.
- 张思文吴九汇
- 关键词：声子晶体能量回收低频振动压电效应
- 声子晶体结构低频降噪机理研究及应用被引量：8
- 2013年
- 低频噪声(20～400Hz)的降噪处理仍是工程界的难点问题.为了获得一种新的有效低频降噪方法,结合声子晶体中能带图和超结构中负等效质量密度的相关理论,提出了声子晶体结构低频准禁带(即声子晶体结构在低频范围内存在类似于完全带隙的特性,能够有效地衰减低频范围内的弹性波,但其衰减程度低于完全带隙)的概念.低频准禁带是声子晶体结构的一种低频特性,可以实现小尺寸结构降低低频噪声的目的.利用低频准禁带特性,对离心通风机降噪采用的丝网结构的空气占有率、丝网大小及丝网厚度对低频降噪效果的影响进行理论对比分析,所得的理论分析结果与丝网低频降噪实验结果相吻合.可见,低频准禁带为低频降噪的结构优化设计提供了新的方法和思路.
- 刘红星吴九汇沈礼张铁山
- 关键词：声子晶体离心通风机
