周期性欧拉梁-弹簧振子结构双模耦合振动带隙特性研究

来源：振动与冲击杂志2025年第23期北京时间：

作者：许平保，狄宏规0dihonggui，宫全美，周顺华，何超，张小会

单位：同济大学上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点实验室,上海201804

摘要：为了提高复杂振动环境中周期性结构的减振特性，本文提出了一种周期性欧拉梁-弹簧振子结构。该周期性结构耦合了布拉格散射机理和局域共振机制，将多阵列多自由度振子呈周期性地集成到周期性欧拉梁上，并基于系统的弯曲振动控制方程，采用平面波展开和扩展平面波展开方法计算了周期性结构的带隙特性，研究了欧拉梁材料参数、振子质量比、自振频率和空间分布对周期性结构带隙特性的影响。结果表明，基于双模耦合的周期性欧拉梁-弹簧振子结构能够显著提高结构整体的带隙性能。布拉格散射带隙对欧拉梁材料参数的差异非常敏感，局部共振带隙则可通过振子质量比、自振频率和空间分布进行调控。当两条带隙中心频率接近时，易发生耦合形成宽频带隙。通过参数优化可实现低频、宽带、衰减能力增强的带隙设计，为复杂工程环境下的减振结构开发提供新思路。<br>

关键词：周期性欧拉梁；带隙；复色散图；弹簧振子；平面波展开法