基于阿基米德螺旋的蜂窝夹层板低频减振设计

来源：振动与冲击杂志2025年第14期北京时间：

作者：缪志,，尹剑飞nmhsyjf@nudt，杨宇，柯艺波，郑周甫，耿小明，王谦

单位：1.湖南大学机械与运载工程学院，长沙410082；2.国防科技大学智能科学学院装备状态感知与敏捷保障全国重点实验室，长沙4100733.中国船舶集团有限公司第七〇五研究所，西安710077

摘要：设计了一种新型蜂窝夹层结构，该结构结合了正六边形蜂窝夹层的高静态承载能力和轻质特性，并将阿基米德螺旋振子系统集成在夹层结构内部。这种内嵌式夹层板利用螺旋振子实现了超低的有效动态刚度，其设计的晶格常数能够比带隙的波长小两个数量级。通过将振子等效为弹簧-质量系统，理论计算模型表明带隙的位置由振子的固有频率决定，而带隙宽度则受振子与主体结构的质量比影响，并使用有限元方法验证该模型的有效性。数值仿真结果表明该结构具有较好的带隙调控能力。最终，采用3D打印技术制造了一体化成型的样件，并完成激光扫描测振试验，结果表明该蜂窝夹层超材料板在设计带隙范围内有平均21dB的振动抑制效果。<br>

关键词：蜂窝夹层；阿基米德螺旋；带隙；超材料板；振动抑制