کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
5022505 1369742 2017 16 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Simulation-based conceptual design of an acoustic metamaterial with full band gap using an air-based 1-3 piezoelectric composite for ultrasonic noise control
ترجمه فارسی عنوان
طراحی مفهومی مبتنی بر شبیه سازی یک متامومتری صوتی با شکاف کامل با استفاده از یک کامپوزیت پیزوالکتریک 1-3 مبتنی بر هوا برای کنترل نویز اولتراسونیک
کلمات کلیدی
بلور فونیک، شکاف باند آکوستیک، کنترل منفعل، پیزو الکتریکی، جداسازی لرزش، کنترل نویز اولتراسونیک،
ترجمه چکیده
این مقاله با هدف ارائه یک نوع جدید از مواد متخلخل صوتی با شکاف باند کامل ساخته شده از میله های پیزوالکتریک با آرایه مربع به عنوان گنجاندن در پس زمینه هوا (ماتریس) است. یک روش گسترش انفجار هواپیما همراه با اصول روش بلوچ-فلوکت با اثر جفت الکترومکانیکی و نیز طیف های امپدانس برای دریافت فرکانس باند و برای بررسی باند عبور برای برش انتخاب میله های پیزوالکتریک استفاده می شود. ما ضریب همبستگی الکترومکانیکی و عامل کیفیت مکانیکی و وابستگی آنها به پهنای باند و پهنای باند را بررسی می کنیم که بستگی به تراکم و امپدانس موج ماتریس و ورودی ها (میله ها) دارد. نسبت حجم مجاز به ماتریس برای تعیین فاکتور پر یا نسبت به درج به اصطلاح استفاده می شود تا پهنای باند را به صورت تابع از آن معرفی کند. علاوه بر این، روش ساخت در این مقاله ارائه شده است. این نتایج پایه ای مناسب برای اهداف طراحی و ممکن است یک کنترل نویز اولتراسونیک منفعل منفعل ایجاد کند. علاوه بر این، نتایج هدایت لازم برای طراحی مبتنی بر شبیه سازی فیلترهای موجی الاستیک یا راهنمایی موج فراهم می کند که ممکن است در سیستم های مکانیکی دقت بالا که در محدوده فرکانسی خاص و سوئیچ های ساخته شده از مواد پیزوالکتریک کار می کنند مفید باشد؛ آنها همچنین نوع جدیدی از مواد متخلخل الاستیک را پیشنهاد می کنند که مستقل از جهت موج است و دارای حساسیت مساوی در تمام جهات است که در آن به طور همه جانبه واکنش نشان می دهد و در معرض تماس صوتی حرفه ای را کاهش می دهد.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه سایر رشته های مهندسی مهندسی (عمومی)
پیش نمایش مقاله
طراحی مفهومی مبتنی بر شبیه سازی یک متامومتری صوتی با شکاف کامل با استفاده از یک کامپوزیت پیزوالکتریک 1-3 مبتنی بر هوا برای کنترل نویز اولتراسونیک
چکیده انگلیسی
This paper aims at proposing a novel type of acoustic metamaterials with complete band gap composed of piezoelectric rods with square array as inclusions embedded in an air background (matrix). A modified plane wave expansion method accompanied with the principles of the Bloch-Floquet method with electromechanical coupling effect and also impedance spectra are used to get a band frequency and to investigate the passband for the selected cut of piezoelectric rods. We investigate both the electromechanical coupling coefficient and mechanical quality factor and their dependency to passband and bandwidth, which depends on both the density and the wave impedance of the matrix and the inclusions (rods). The ratio of the volume of inclusion to the matrix is used to define the fill factor or the so-called inclusion ratio, to introduce the bandwidth as a function of that. Furthermore, the fabrication method is presented in this paper. The results make a suitable foundation for design purposes and may develop an inherently passive ultrasonic noise control. In addition, the results provide the required guidance for a simulation-based design of elastic wave filters or wave guide that might be useful in high-precision mechanical systems operated in certain frequency ranges and switches made of piezoelectric materials; they also propose a novel type of elastic metamaterials, which is independent of the wave direction and has an equal sensitivity in all directions in which it reacts omnidirectionally and mitigates the occupational noise exposure.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Comptes Rendus Mécanique - Volume 345, Issue 2, February 2017, Pages 137-152
نویسندگان
, , ,