کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4924419 1430845 2017 12 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Band gap transmission in periodic bistable mechanical systems
ترجمه فارسی عنوان
انتقال شکاف باند در سیستم های مکانیکی دوامدار دوره ای
ترجمه چکیده
ما از لحاظ نظری و عددی پدیده انتقال فرکانس را در سیستم های گسسته و غیر خطی حاوی عناصر بیستوله بررسی می کنیم. در حالی که امواج خطی نمیتوانند در شکافهای گروهی ساختارهای دوره ای پخش شوند، انتقال از طریق امواج فراوانی موجب انتقال انرژی از طریق شکاف باند می شود. برای سیستمهایی که دارای بیثباتی هستند، دامنه آستانه برای چنین انتقال انرژی در یک فرکانس مشخص در شکاف باند خطی ثابت است. ما نشان می دهیم که انتقال تغییرات توپولوژیکی به علت بی ثبات بودن یک راه برای تغییر دامنه آستانه بین دو مقدار به خوبی جدا شده است. علاوه بر این، این تطبیق پذیری را انجام می دهد در حالی که خواص پراکندگی خطی سیستم اساسا بدون تغییر است. جالب توجه است، رفتار زمانی تغییر می کند که یک زنجیر الاستیک به رزوناتورهای بیستابل وصل شود (در فرآیند مواد متخلخل رزونانس خطی به خوبی مطالعه شده). در اینجا ما نشان می دهیم که کسری از انرژی تزریق شده به علت رزوناتورها در نزدیکی مرز قرار دارد و وسیله ای برای تنظیم جریان انرژی غیر منتظره ای به علت انتقال سوپراتور است. با هم، نتایج نشان می دهد که ابزار جدید کنترل انتشار موج غیرخطی و انتقال انرژی در سیستم هایی با عناصر چند ثبات است.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی عمران و سازه
چکیده انگلیسی
We theoretically and numerically investigate the supratransmission phenomenon in discrete, nonlinear systems containing bistable elements. While linear waves cannot propagate within the band gaps of periodic structures, supratransmission allows large-amplitude waves to transmit energy through the band gap. For systems lacking bistability, the threshold amplitude for such energy transmission at a given frequency in the linear band gap is fixed. We show that the topological transitions due to bistability provide an avenue for switching the threshold amplitude between two well-separated values. Moreover, this versatility is achieved while leaving the linear dispersion properties of the system essentially unchanged. Interestingly, the behavior changes when an elastic chain is coupled to bistable resonators (in an extension of the well-studied linear locally resonant metamaterials). Here, we show that a fraction of the injected energy is confined near the boundary due to the resonators, providing a means of regulating the otherwise unrestrained energy flow due to supratransmission. Together, the results illustrate new means of controlling nonlinear wave propagation and energy transport in systems having multi-stable elements.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Sound and Vibration - Volume 388, 3 February 2017, Pages 315-326
نویسندگان
, ,