Forming Low-Frequency Complete Vibration Bandgaps in a thin Nonmetallic Elastic Metamaterial Plate


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

Low-frequency vibration-bandgaps in elastic metamaterials open new possibilities to minimize low-frequency vibration and noise. Unfortunately, fabricating a complete vibration bandgap for low frequencies still represents a challenging engineering task. In this paper, a new type of a low-frequency complete vibration bandgap in a thin non-metal elastic metamaterial plate is introduced and investigated numerically. The proposed elastic metamaterial plate consists of decoupling-resonators, which are deposited on a 2D, locally resonant phononic-crystal plate, made of an array of rubber fillers, which are embedded in a nonmetallic plate. The dispersion relationship, the power-transmission spectrum, and the displacement fields for the eigenmode are calculated using the finite element method. It is shown that coupling between the local resonance mode of the decoupling-resonators and the Lamb-wave mode of the epoxy plate, consistent with the modal superposition principle, is responsible for the formation of vibration bandgaps. Moreover, the equivalent spring-mass system for the coupling-resonators can be decoupled by introducing a rubber filler. In addition, both longitudinal and the transverse elastic wave bandgaps can be tuned to the same low-frequency range. As a result, a novel kind of low-frequency complete vibration bandgap, which can damp a low-frequency elastic wave, is produced. Furthermore, the effects of the decoupling-resonators on the vibration bandgap are investigated. It is now possible that an elastic metamaterial plate can be dampen with complete low-frequency vibration bandgaps, which can potentially be used for commercial noise and vibration reduction.

Об авторах

Suobin Li

School of Mechanical Engineering, Xi’an Shiyou University

Автор, ответственный за переписку.
Email: ziyedeyan@stu.xjtu.edu.cn
Китай, Xi’an, Shaanxi, 710056

Yihua Dou

School of Mechanical Engineering, Xi’an Shiyou University

Email: ziyedeyan@stu.xjtu.edu.cn
Китай, Xi’an, Shaanxi, 710056

Tianning Chen

School of Mechanical Engineering, Xi’an Jiaotong University

Email: ziyedeyan@stu.xjtu.edu.cn
Китай, Xi’an, Shaanxi, 710049

Zhiguo Wan

School of Mechanical Engineering, Xi’an Shiyou University

Email: ziyedeyan@stu.xjtu.edu.cn
Китай, Xi’an, Shaanxi, 710056

Luyan Ju

School of Mechanical Engineering, Xi’an Shiyou University

Email: ziyedeyan@stu.xjtu.edu.cn
Китай, Xi’an, Shaanxi, 710056

Fan Zhang

Xi’an Modern Chemistry Research Institute

Email: ziyedeyan@stu.xjtu.edu.cn
Китай, Xi’an, Shaanxi, 710065

Xiao Cui

Beijing Special Engineering Design and Research Institute

Email: ziyedeyan@stu.xjtu.edu.cn
Китай, Beijing 100028, P. R.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML

© Pleiades Publishing, Ltd., 2019

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».