【摘 要】
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In this paper,a tunable locally resonant metamaterial is proposed for low-frequency band gaps.The local resonator composed of two pairs of folded slender beams and a proof mass is designed based on the theory of compliant mechanism.The design optimization
【机 构】
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State Key Laboratory of Advanced Design and Manufacturing for Vehicle Body,Changsha 410082,China;Col
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In this paper,a tunable locally resonant metamaterial is proposed for low-frequency band gaps.The local resonator composed of two pairs of folded slender beams and a proof mass is designed based on the theory of compliant mechanism.The design optimization on geometric parameters is carried out to fulfil the quasi-zero-stiffness property.The locally resonant metamaterial is formed by periodically arranged unit cells,and the transmittance of longitudinal wave is studied through three aspects:numerical predictions,finite element simulations and experimental tests.The variation trends revealed by these three methods match well with one another:the band gap moves to lower frequency and both its depth and width get smaller and smaller with the increase of pre-compression(Δ).The band gap overlays the frequency range of 73.10-92.38 Hz and 16.78-19.49 Hz at Δ=0 mm and Δ=10 mm,respectively,providing a wide range of tunability.Besides,the ultralow-frequency band gap can be achieved as Δ approaches 10 mm.This study may provide an avenue for achieving the tunable ultralow-frequency locally resonant band gap.
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