view in publisher's site

Periodic metamaterial plates with smart tunable local resonators:

Vibration band gaps and elastic wave propagation are examined in the metamaterial plates manufactured with periodic locally resonant membranes arranged in a square array. Periodic metamaterials exhibit unique dynamic characteristics stemming from their ability to act as mechanical filters for wave propagation. As a result, waves propagate along the periodic cells only within specific frequency bands called the pass bands, while being blocked within other frequency bands called the stop bands. The proposed metamaterial plates are equipped with sources of local resonances which act as local absorbers of mechanical vibrations. The macroscopic dynamical properties of the resulting periodic structures depend on the resonant properties of substructures which contribute to the rise of interesting effects such as broad stop band characteristics that extend to lower frequencies. Externally excited piezoelectric polyvinylidene difluoride membranes are used to support the local resonators. The stiffness of the piezo-membranes is tunable by means of an external voltage allowing us to control the location and bandwidth of the local resonance frequencies. The predicted band structures are validated by investigating the frequency response of the plate to external mechanical excitations using a comprehensive finite element model of the entire structure. By examining the proposed metamaterial plate, it is shown that it would be possible to actively control the wave propagation both in the spectral and spatial domains in an attempt to steer, stop, and/or confine the propagation of undesirable external disturbances.

صفحات metamaterial دوره‌ای با resonators کننده‌های موضعی قابل تنظیم هوشمند:

گاف نواری و انتشار امواج الاستیک در صفحات metamaterial ساخته‌شده با غشاهای resonant locally که در یک آرایه مربعی قرار گرفته‌اند، مورد بررسی قرار می‌گیرند. metamaterials دوره‌ای ویژگی‌های دینامیکی منحصر به فرد ناشی از توانایی خود برای عمل به عنوان فیلترهای مکانیکی برای انتشار موج را نشان می‌دهد. در نتیجه، امواج تنها در باندهای فرکانسی مشخصی منتشر می‌شوند که باندهای عبوری نامیده می‌شوند، در حالی که در باندهای فرکانسی دیگر که باندهای توقف نامیده می‌شوند، مسدود می‌شوند. صفحات metamaterial پیشنهادی به منابع رزونانس محلی مجهز شده‌اند که به عنوان absorbers موضعی ارتعاشات مکانیکی عمل می‌کنند. خواص دینامیکی ماکروسکوپی ساختارهای متناوب حاصل به ویژگی‌های تشدیدی of بستگی دارد که به افزایش اثرات جالب مانند مشخصه‌های باند توقف گسترده که به فرکانس‌های پایین‌تر بسط می‌یابند، وابسته هستند. برای پشتیبانی از resonators موضعی، از غشاهای پیزوالکتریک Externally polyvinylidene excited استفاده می‌شود. سختی غشا piezo با استفاده از یک ولتاژ خارجی قابل تنظیم است که به ما اجازه می‌دهد تا محل و پهنای باند فرکانس رزونانس محلی را کنترل کنیم. ساختارهای باند پیش‌بینی‌شده با بررسی پاسخ فرکانسی صفحه به تحریک‌های مکانیکی خارجی با استفاده از یک مدل آلمان محدود جامع از کل ساختار، معتبر می‌شوند. با بررسی صفحه metamaterial پیشنهادی، نشان‌داده شده‌است که امکان کنترل فعال انتشار موج هم در دامنه‌های طیفی و فضایی در تلاش برای هدایت، توقف و یا محدود کردن انتشار اغتشاشات خارجی نامطلوب ممکن خواهد بود.

ترجمه شده با

Download PDF سفارش ترجمه این مقاله این مقاله را خودتان با کمک ترجمه کنید
سفارش ترجمه مقاله و کتاب - شروع کنید

95/12/18 - با استفاده از افزونه دانلود فایرفاکس و کروم٬ چکیده مقالات به صورت خودکار تشخیص داده شده و دکمه دانلود فری‌پیپر در صفحه چکیده نمایش داده می شود.