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ID / 提交时间

410 / 2022-07-19 17:37:08

标题

Enhanced energy transfer and multimodal vibration mitigation in an electromechanical acoustic black hole beam

关键字

Acoustic black hole; Electromechanical coupling; Electrical nonlinear shunt; Energy transfer; Dynamic absorber

主题及专题

Nonlinear Vibration and Control

状态

全文录用

作者

Linli ZHANG / The Hong Kong Polytechnic University

Xiang Sun / The Hong Kong Polytechnic University

Jennifer Dietrich / University of Liège

Gaetan Kerschen / University of Liège

Li CHENG / The Hong Kong Polytechnic University

摘要

由于其独特的能量聚焦能力和高频阻尼效应，声学黑洞 (ABH) 结构显示出在众多工程应用中的前景。然而，传统的 ABH 结构大多仅在所谓的截止频率以上才有效，如果关注低频问题，则需要解决瓶颈缺陷。同时，同时实现高频ABH效应和低频减振也是一个挑战。在本文中，通过 PZT 贴片有意将电气线性和非线性分流器添加到 ABH 梁中，以通过机电耦合从战术上影响其动力学。数值和实验结果均证实，ABH 的有效频率范围可以由于光束内从低频到高频的电非线性感应能量转移 (ET) 而变宽。然而，增加的非线性强度虽然有利于能量转移，但会危及作用于低阶共振的线性动态吸收器 (DA) 效应。采用解决方案来解决这个问题，例如在非线性分流器中使用负电容以及平行线性电气支路的实施例。除了非线性 ET 效应之外，还实现了同时的 DA 效应以减轻低频共振振动。研究最终得出了一种设计方法，该方法包含 ET 和 DA 的原则，以在战术上应对不同的频段。