مطالعهپارامتری کنترل ارتعاشات در ساختار مشبک الهامگرفته از برگ گل
پذیرفته شده برای ارائه شفاهی
کد مقاله : 1124-ISAV2025 (R2)
نویسندگان
1دانشکده مهندسی مکانیک دانشگاه تربیت مدرس
2دانشجو
چکیده
در این مقاله، یک ساختار مشبک الهامگرفته از طبیعت در نظر گرفته شدهاست و وضعیّت ارتعاشی آن بررسی شده است در گام اوّل ابتدا نمودارهای پراکندگی در باند فرکانسی ۰ تا ۵۰۰۰ انجام شده و مطالعه عددی نیز انجام شده است و مشخص شده است که بیشتر از ۵۰ درصد ایزولاسیون فرکانسی در ساختار تا فرکانس ۵ کیلوهرتز ایجاد میشود. بهینهسازی و تحلیل سازههای شبکهای و فرامواد با هدف ایزولاسیون و کنترل ارتعاش مورد بررسی قرار گرفته است. در ادامه مطالعه پارامتری بر روی سازه با ضخامتهای ۱.۲۵ و ۱.۵ و ۱.۷۵ میلیمتر انجام شده است که نشان میدهد تغییر ضخامت باعث تغییر در مجموع گپ فرکانسی میشود بهطوری که هرچه ضخامت کمتر باشد مجموع گپ فرکانسی بیشتری در سازه ایجاد میشود. نوآوریهای پژوهشهای اخیر بر استفاده از تکرار هندسی، تغییرات پارامتری ساختار، رزوناتورهای الحاقی، و فرمولبندیهای عددی پیشرفته تأکید دارد که سبب ارتقای کارایی سازهها در حذف و کاهش انرژی ارتعاشی بدون افزایش وزن و صرفهجویی در زمان محاسباتی میشوند. در نهایت، چشمانداز استفاده صنعتی از این ساختارها برای ایزولاسیون ارتعاش، کاهش نویز، ساخت ابزارهای صوتی سبک و لنزهای صوتی فراوضوح ارائه شده و مسیرهای آینده در توسعه متامتریالها و سازههای مهندسی نوین ترسیم شده است.
کلیدواژه ها
Title
Parametric study of vibration control in a lattice structure inspired by flower leaves
Authors
Morteza Karmooz Mahdiabadi, ayyoub moradi
Abstract
In this paper, a lattice structure inspired by nature is considered and its vibration behavior is investigated. In the first step, dispersion diagrams are first performed in the frequency band of 0 to 5000 and a numerical study is also performed, and it is found that more than 50% of frequency isolation is created in the structure up to a frequency of 5 kHz. Optimization and analysis of lattice structures and metamaterials with the aim of vibration isolation and control are investigated. Next, a parametric study is performed on a structure with thicknesses of 1.25, 1.5, and 1.75 mm, which shows that changing the thickness causes a change in the total frequency gap, such that the smaller the thickness, the greater the total frequency gap is created in the structure. Recent research innovations emphasize the use of geometric iteration, structural parametric changes, additive resonators, and advanced numerical formulations that improve the efficiency of structures in removing and reducing vibration energy without increasing weight and saving computational time. Finally, the prospects for industrial use of these structures for vibration isolation, noise reduction, lightweight acoustic instruments, and ultra-high-definition acoustic lenses are presented, and future directions in the development of metamaterials and novel engineering structures are outlined.
Keywords
Lattice structures, frequency gap, frequency isolation, parametric study