【技术实现步骤摘要】
带隙超材料的Yang
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Li叠加效应设计方法及其结构
[0001]本专利技术涉及超材料领域，尤其涉及一种带隙超材料的设计和制造方法及带隙超材料结构。
技术介绍
[0002]在周期性结构中，各种不同类型的波在传播时具有统一性，它们由于周期性约束均为Bloch波。其标志性特征是波在某一特定的频率范围内(带隙或禁带)无法在周期性结构中传播，频散关系被分成分立的能带结构，能带结构全面反映波的传输特性。在弹性常数周期分布的周期性结构中，结构振动弹性波是一种典型的Bloch波。超材料是典型的在空间中呈几何周期性分布的结构，必然具有弹性波带隙。应用Bloch定理研究弹性波在周期性介质中的传播问题，对于多孔蜂窝超材料周期性结构在减振降噪领域中的工程应用具有重要意义。
[0003]针对多孔蜂窝超材料的带隙特性及其弹性波传播问题，Phani等研究了四种典型蜂窝结构的弹性波能带结构。甄妮、汪越胜等研究了三种典型蜂窝材料的弹性波频散关系及其传播特性。黄毓和刘书田计算并验证了七种典型拓扑的多孔蜂窝结构的带隙性质与弹性波局部衰...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种带隙超材料的Yang
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Li叠加效应设计方法，其特征在于，包括步骤：S1：指定功能基元组的基材、设计区域、基本拓扑构型和几何设计变量；S2：指定超材料的所述功能基元组的能带设计区间，确定需按照Yang
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Li叠加效应进行带隙叠加的频率区间数目，根据所述频率区间数目决定所述功能基元组的个数；S3：建立各所述功能基元组的能带结构的最优化数学模型，所述最优化数学模型以承载和轻量化为约束条件；S4：分别优化求解出具有指定频段带隙的所述功能基元组各自的设计变量值；S5：利用所述Yang
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Li叠加效应将所述功能基元组梯度叠加序构，形成所需能带设计区间的超材料或超材料结构；S6：利用所述超材料设计带隙超材料结构，并检验所述Yang
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Li叠加效应；所述带隙超材料结构包括：船舶、航空航天、汽车、建筑和机械行业使用的三明治带隙超材料夹芯板、带隙超材料夹芯梁、带隙超材料壳体、带隙超材料基座、带隙超材料肋骨、带隙声学覆盖层、带隙隔声板和带隙超材料隔振器；S7：通过铸造、焊接、黏贴、挤压、机械切削或3D增材制造方法制造所述带隙超材料结构。2.根据权利要求1所述的带隙超材料的Yang
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Li叠加效应设计方法，其特征在于，所述S2步骤中，根据实际减振降噪要求以及超材料功能基元基本拓扑构型的带隙分布特点和设计潜力，确定待设计所述功能基元组带隙的频段范围，按频率高低划分为N个设计频段，对应N组功能基元，按实际...
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