Deep-subwavelength lightweight metastructures for low-frequency vibration isolation

材料科学 隔振 超材料 振动 刚度 次声 声学超材料 振动控制 螺旋(铁路) 光电子学 声学 机械工程 复合材料 工程类 物理
作者
Yabin Jin,Shixuan Zeng,Zhihui Wen,Liangshu He,Yong Li,Yan Li
出处
期刊:Materials & Design [Elsevier BV]
卷期号:215: 110499-110499 被引量:15
标识
DOI:10.1016/j.matdes.2022.110499
摘要

How to endow diverse functions for lightweight structures without increasing mass has always been a major challenge (e.g., to have simultaneous high static stiffness and extreme-low dynamic stiffness in one structure) from both fundamental science and engineering application. In this work, Archimedean spiral metastructures are proposed for low-frequency vibration isolation by combining a double-layer corrugated sandwich core and two spiral metamaterial plates, which the former provides lightweight and high static load-bearing properties, and the latter possesses deep-subwavelength bandgaps. Both of the two proposed metastructures made of resin and Aluminum show efficient vibration isolation below 150 Hz where the corresponding flexural wavelengths are about 40 times the lattice constant, being a highly compact design for deep-subwavelength vibration control. We further develop a machine learning method to realize on-demand inverse design of the metastructures with targeted bandgap properties. The experimental and numerical results of the bandgaps are highly consistent, and further validate the accuracy of the machine-learning prediction. The slits between the Archimedean spiral arms make the metastructures be possible to further integrate sound absorption and isolation functions in future. The proposed metastructures provide a promising way for potential functional integration devices for vibration and noise control in industries such as aerospace engineering.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
专注玩手机的可乐完成签到 ,获得积分10
1秒前
岑甜甜发布了新的文献求助10
1秒前
1秒前
2秒前
Hsien应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
脑洞疼应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
2秒前
互助应助科研通管家采纳,获得50
2秒前
白云黑土应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
田様应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Hello应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Language应助科研通管家采纳,获得200
2秒前
隐形曼青应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
Hsien应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
英俊的铭应助科研通管家采纳,获得10
2秒前
3秒前
3秒前
在雨里思考完成签到,获得积分10
3秒前
小壳儿完成签到 ,获得积分10
3秒前
丘比特应助鹏gg采纳,获得10
4秒前
阳光访波发布了新的文献求助10
5秒前
兰兰兰兰兰完成签到,获得积分20
6秒前
景Jing完成签到,获得积分10
7秒前
8秒前
cjjjj发布了新的文献求助10
8秒前
9秒前
411111关注了科研通微信公众号
13秒前
Geodada完成签到,获得积分10
13秒前
南宫士晋完成签到 ,获得积分10
13秒前
sfsfes完成签到,获得积分10
15秒前
合适若风发布了新的文献求助10
15秒前
15秒前
KINDMAGIC完成签到,获得积分10
17秒前
minever白完成签到,获得积分10
17秒前
17秒前
豆儿嘚小豆儿完成签到,获得积分10
19秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Lewis’s Child and Adolescent Psychiatry: A Comprehensive Textbook Sixth Edition 2000
Wolffs Headache and Other Head Pain 9th Edition 1000
Continuing Syntax 1000
Signals, Systems, and Signal Processing 510
Austrian Economics: An Introduction 400
中国公共管理案例库案例《一梯之遥的高度》 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 物理 内科学 复合材料 催化作用 物理化学 光电子学 电极 细胞生物学 基因 无机化学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 6226884
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8051807
关于积分的说明 16789594
捐赠科研通 5310245
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2828655
邀请新用户注册赠送积分活动 1806315
关于科研通互助平台的介绍 1665190