人工晶体学报

作者：张祖坚, 郭辉, 王晓玮, 袁涛, 孙裴

单位：上海工程技术大学机械与汽车工程学院,上海 201620

关键词：边界载荷,层级,椭圆穿孔板,超材料,有限元法,带隙,

基金：国家自然科学基金(52172371);上海市优秀学术/技术带头人计划(21XD1401100)

为探索边界载荷对超材料带隙特性的影响,本文构建了一种层级椭圆穿孔板超材料,将载荷直接作用于结构的边界,采用有限元法研究了边界载荷导致结构变形所引起的带隙变化。建立了3个层级椭圆穿孔板有限元模型,将三维椭圆穿孔板简化为二维平面结构,以便于研究结构的面内带隙特性。分析了有无边界载荷作用时层级椭圆穿孔板的带隙特性、传输损耗和带隙边界对应的振型。结果表明,引入层级设计可降低带隙频率,施加边界载荷可打开更多完全带隙和方向带隙,从而更好地抑制弹性波传播,为穿孔板类超材料设计提供了一种新思路。

来源：2023年第2期

《人工晶体学报》期刊编辑部

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