梁军伟:液体饱和多孔周期结构中波的传播特性论文

梁军伟:液体饱和多孔周期结构中波的传播特性论文

本文主要研究内容

作者梁军伟(2019)在《液体饱和多孔周期结构中波的传播特性》一文中研究指出:声子晶体是一种周期性功能复合材料。其显著特性是产生带隙,频率落在带隙范围内的声波或弹性波不能在周期结构中传播。因此,声子晶体隔音降噪和减震等方面具有广阔的工程应用前景。波在人工周期结构中的传播问题也受到了越来越多的关注。然而,已有相关研究所涉及的声子晶体大都是由单相介质组成的,很少涉及两相或多相介质,比如由固相和液相组成的液体饱和多孔介质。实际上,液体饱和多孔两相介质波动理论及其应用一直是动力学研究领域的一个重要分支,特别是在岩土动力学、地震工程等领域有着重要的实际意义。本文围绕声子晶体在工程减震应用中亟需解决的有关科学问题,从理论分析和数值仿真两方面研究了液体饱和多孔周期结构中的波传播特性。主要研究内容和结果包括:(1)以含单相介质声子晶体为例,介绍了利用有限元软件COMSOL中偏微分模块计算实能带、复能带和响应谱的计算方法。相关方法可以拓展到含两相介质声子晶体中波传播特性的计算。(2)根据多孔介质的Biot理论,给出了 u-w和u-p两种形式的波动方程,同时对一维均匀液体饱和多孔介质,给出两种形式波动方程的解析解,并证明二者的等价性。结合偏微分模块,计算了一维液体饱和多孔周期结构的实能带(无粘性)、复能带和响应谱,讨论了粘度系数和孔隙率对一维液体饱和多孔周期结构中波传播特性的影响。结果表明:孔隙液体的材料参数对复能带结构和响应谱有显著影响;随着粘性的增加,通频域的衰减先增大再减小,Bragg带隙内衰减的变化趋势与此相反;当粘性较小时,由于P1和P2波的排斥作用形成带隙;该带隙随粘性的增大迅速消失;随着液体孔隙率的增大,通频域和带隙内的衰减单调增加;一般来说P2波衰减较强,且对材料参数比较敏感;P1波在有限结构的传输中起主导作用。(3)进一步将上述工作拓展到二维横观各向同性液体饱和多孔周期结构中,结合u-p形式的波动方程和有限元软件偏微分模块计算了二维横观各向同性液体饱和多孔周期结构的实能带(无粘性)、复能带和响应谱;重点讨论了介质异性和液体粘性对二维液体饱和多孔周期结构中波传播特性的影响。结果表明:在无粘性情况下,二维各向同性周期结构可以产生完全带隙和波数带隙;当介质为横观各向同性时,带隙的宽度减小,各向同性情况下的模态会发生分离或简并,凋落波的频散曲线在布里渊区内出现尖点;粘性的引入使得复能带中的简并态发生分离,频散曲线中的尖点变得光滑;通频域和SV波模式带隙中的传输随粘性的增加而减小,完全带隙内的传输却随粘性的增加而增大。

Abstract

sheng zi jing ti shi yi chong zhou ji xing gong neng fu ge cai liao 。ji xian zhe te xing shi chan sheng dai xi ,pin lv la zai dai xi fan wei nei de sheng bo huo dan xing bo bu neng zai zhou ji jie gou zhong chuan bo 。yin ci ,sheng zi jing ti ge yin jiang zao he jian zhen deng fang mian ju you an kuo de gong cheng ying yong qian jing 。bo zai ren gong zhou ji jie gou zhong de chuan bo wen ti ye shou dao le yue lai yue duo de guan zhu 。ran er ,yi you xiang guan yan jiu suo she ji de sheng zi jing ti da dou shi you chan xiang jie zhi zu cheng de ,hen shao she ji liang xiang huo duo xiang jie zhi ,bi ru you gu xiang he ye xiang zu cheng de ye ti bao he duo kong jie zhi 。shi ji shang ,ye ti bao he duo kong liang xiang jie zhi bo dong li lun ji ji ying yong yi zhi shi dong li xue yan jiu ling yu de yi ge chong yao fen zhi ,te bie shi zai yan tu dong li xue 、de zhen gong cheng deng ling yu you zhao chong yao de shi ji yi yi 。ben wen wei rao sheng zi jing ti zai gong cheng jian zhen ying yong zhong ji xu jie jue de you guan ke xue wen ti ,cong li lun fen xi he shu zhi fang zhen liang fang mian yan jiu le ye ti bao he duo kong zhou ji jie gou zhong de bo chuan bo te xing 。zhu yao yan jiu nei rong he jie guo bao gua :(1)yi han chan xiang jie zhi sheng zi jing ti wei li ,jie shao le li yong you xian yuan ruan jian COMSOLzhong pian wei fen mo kuai ji suan shi neng dai 、fu neng dai he xiang ying pu de ji suan fang fa 。xiang guan fang fa ke yi ta zhan dao han liang xiang jie zhi sheng zi jing ti zhong bo chuan bo te xing de ji suan 。(2)gen ju duo kong jie zhi de Biotli lun ,gei chu le u-whe u-pliang chong xing shi de bo dong fang cheng ,tong shi dui yi wei jun yun ye ti bao he duo kong jie zhi ,gei chu liang chong xing shi bo dong fang cheng de jie xi jie ,bing zheng ming er zhe de deng jia xing 。jie ge pian wei fen mo kuai ,ji suan le yi wei ye ti bao he duo kong zhou ji jie gou de shi neng dai (mo nian xing )、fu neng dai he xiang ying pu ,tao lun le nian du ji shu he kong xi lv dui yi wei ye ti bao he duo kong zhou ji jie gou zhong bo chuan bo te xing de ying xiang 。jie guo biao ming :kong xi ye ti de cai liao can shu dui fu neng dai jie gou he xiang ying pu you xian zhe ying xiang ;sui zhao nian xing de zeng jia ,tong pin yu de cui jian xian zeng da zai jian xiao ,Braggdai xi nei cui jian de bian hua qu shi yu ci xiang fan ;dang nian xing jiao xiao shi ,you yu P1he P2bo de pai chi zuo yong xing cheng dai xi ;gai dai xi sui nian xing de zeng da xun su xiao shi ;sui zhao ye ti kong xi lv de zeng da ,tong pin yu he dai xi nei de cui jian chan diao zeng jia ;yi ban lai shui P2bo cui jian jiao jiang ,ju dui cai liao can shu bi jiao min gan ;P1bo zai you xian jie gou de chuan shu zhong qi zhu dao zuo yong 。(3)jin yi bu jiang shang shu gong zuo ta zhan dao er wei heng guan ge xiang tong xing ye ti bao he duo kong zhou ji jie gou zhong ,jie ge u-pxing shi de bo dong fang cheng he you xian yuan ruan jian pian wei fen mo kuai ji suan le er wei heng guan ge xiang tong xing ye ti bao he duo kong zhou ji jie gou de shi neng dai (mo nian xing )、fu neng dai he xiang ying pu ;chong dian tao lun le jie zhi yi xing he ye ti nian xing dui er wei ye ti bao he duo kong zhou ji jie gou zhong bo chuan bo te xing de ying xiang 。jie guo biao ming :zai mo nian xing qing kuang xia ,er wei ge xiang tong xing zhou ji jie gou ke yi chan sheng wan quan dai xi he bo shu dai xi ;dang jie zhi wei heng guan ge xiang tong xing shi ,dai xi de kuan du jian xiao ,ge xiang tong xing qing kuang xia de mo tai hui fa sheng fen li huo jian bing ,diao la bo de pin san qu xian zai bu li yuan ou nei chu xian jian dian ;nian xing de yin ru shi de fu neng dai zhong de jian bing tai fa sheng fen li ,pin san qu xian zhong de jian dian bian de guang hua ;tong pin yu he SVbo mo shi dai xi zhong de chuan shu sui nian xing de zeng jia er jian xiao ,wan quan dai xi nei de chuan shu que sui nian xing de zeng jia er zeng da 。

论文参考文献

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  • 论文详细介绍

    论文作者分别是来自北京交通大学的梁军伟,发表于刊物北京交通大学2019-09-27论文,是一篇关于声子晶体论文,液体饱和多孔介质论文,复能带论文,粘性论文,横观各向同性论文,北京交通大学2019-09-27论文的文章。本文可供学术参考使用,各位学者可以免费参考阅读下载,文章观点不代表本站观点,资料来自北京交通大学2019-09-27论文网站,若本站收录的文献无意侵犯了您的著作版权,请联系我们删除。

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