周期蜂窝结构准静态参数分析方法适用条件探讨

摘要：

对于具有周期结构的复合材料动力学特性研究，或采用均匀化等方法分析其准静态材料参数，或采用平面波谱等方法分析其动态材料参数和带隙特性。为界定这两类方法的适用范围，针对蜂窝周期结构，建立了二维大模型，施加吸收边界条件，采用瞬态动力响应分析的时程积分方法，分析了不同频率波在周期蜂窝结构中的传播；并与模型的准静态均匀化分析结果和谐响应谱分析结果加以比较，探讨了准静态分析方法的适用范围，且以周期结构单胞的特征尺寸与传播波在材料中的特征波长之比ζ为参量来描述；同时，给出了传播波频率达到第一带隙频率前，平面波在二维周期蜂窝结构中传播的幅值衰减特性。结果表明：对于单胞角度α≤120°的蜂窝周期结构，当ζ≤0．1时，可采用静态均匀化方法等分析其材料参数，当ζ≥0．3时，可采用平面波谱法、有限差分时域法和多重散射法等分析其带隙特性。

关键词：周期结构、弹性波、均匀化方法、等效材料参数、频率带隙

分类号：O42(声学)

资助基金：国家自然科学基金资助项目11372059，11272073

在线出版日期：2015-09-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共5页

页码：1939-1943