一种细长结构的吸振装置及其能带结构的计算方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种细长结构的吸振装置及其能带结构的计算方法，吸振装置为弹性超材料，具备能带结构；吸振装置包括若干个周期性排列的原胞，原胞由蛛网谐振子及其两侧的凯夫拉系绳构成；计算能带结构时，基于绝对节点坐标法，建立原胞的有限元模型；利用形函数获得节点坐标和单元内任意点的全局位置矢量之间的关系；通过单元应变能及质量矩阵计算系统的动力学方程；添加布洛赫边界条件，并结合欧拉公式，对位移场的实部和虚部分离；分别利用有限元模型模拟位移场的实部和虚部，得到本征频率关于波矢的频散曲线簇，进而得到吸振装置的能带结构的带隙。本发明专利技术采用上述吸振装置，将弹性超材料与被动减震器结合，可应用于空间绳系系统。系系统。

【技术实现步骤摘要】
一种细长结构的吸振装置及其能带结构的计算方法


[0001]本专利技术涉及空间绳系系统
，尤其是涉及一种细长结构的吸振装置及其能带结构的计算方法。

技术介绍

[0002]空间绳系系统具有广泛的应用前景，但其较大的扫掠面积也会增加系统与空间碎片碰撞的风险，故研究人员对绳系振动控制进行了大量的研究。Fujii等研究了吸波控制在抑制空间绳系系统柔性系绳横向振动中的应用，Wen等人提出了一种针对绳系卫星模型展开过程的非线性最优反馈控制方法，Kojima等人提出了一种用于感知带状系绳的智能薄膜的应用。
[0003]上述空间绳系系统的振动控制方法均为主动振动控制，需要消耗推进剂或电能，这会影响空间绳系系统的工作寿命。与主动振动控制相比，被动振动控制通过附加组件吸收或耗散能量，不需要额外的能量消耗，更简单、更可靠。然而，空间绳系系统几乎没有被动减振器，因此对该领域的研究具有重要意义。
[0004]弹性超材料又称声子晶体，是由周期性人工结构构成的，在晶体学中通常用晶胞和晶格来描述。弹性波在声子晶体中传播时，受结构周期性的影响，在带隙频率范围本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种细长结构吸振装置，其特征在于，吸振装置为弹性超材料，具备能带结构；吸振装置包括若干个周期性排列的蛛网谐振子，蛛网谐振子均固定穿设于凯夫拉系绳上，蛛网谐振子及其前后位置的凯夫拉系绳共同构成原胞；蛛网谐振子包括充当弹簧的辐条和充当质量块的圆环，辐条对圆环内部支撑，且辐条相交处形成供凯夫拉系绳穿过的孔道；蛛网谐振子由ABS塑料经3D打印技术制作。2.根据权利要求1所述吸振装置的能带结构的计算方法，其特征在于，包括：S1、建立原胞的有限元模型；基于绝对节点坐标法，采用空间缩减梁单元对凯夫拉系绳进行建模，采用薄壳单元对蛛网谐振子进行建模；然后，定义单元节点编号以及单元自由度编号，并储存每个单元的几...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙加亮，黄业雄，陈恩民，文浩，金栋平，
申请(专利权)人：南京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：