Wave and finite element analysis of quasi-periodic 2D phononic super-cell crystals

Autor: Timorian, S, De Rosa, S, Franco, F, Ouisse, M., Bouhaddi, N
Přispěvatelé: Franche-Comté Électronique Mécanique, Thermique et Optique - Sciences et Technologies (UMR 6174) (FEMTO-ST), Université de Technologie de Belfort-Montbeliard (UTBM)-Ecole Nationale Supérieure de Mécanique et des Microtechniques (ENSMM)-Université de Franche-Comté (UFC), Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Université Bourgogne Franche-Comté [COMUE] (UBFC)-Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS)
Jazyk: angličtina
Rok vydání: 2020
Předmět:
Zdroj: Medyna 2020: 3rd Euro-Mediterranean Conference on Structural Dynamics and Vibroacoustics
Medyna 2020: 3rd Euro-Mediterranean Conference on Structural Dynamics and Vibroacoustics, Jan 2020, Naples, Italy
Popis: International audience; Phononic Crystals (PCs) are artificial materials with extensive application in the aerospace and aeronautical industries since they introduce frequency stop-bands (frequency ranges where wave cannot freely propagates). In this investigation 2D periodic and quasi-periodic pattern: instead of strictly repeating a pattern, a certain degree of irregularity is introduced. Quasi-periodic PCs in this paper are defined as assemblies of two different elements in two direction by using Thue-Morse and semi-Sierpinski carpet which results in asymmetry in both directions. Numerical studies on periodic and quasi-periodic lattices are performed. The spectral analysis in periodic waveguide is validated with the dispersion diagram of a reference model and vibration transmission of the lattices are studied. The wave characteristics in quasi-periodic super-cell configuration increases the wide of band-gaps about 22% compared to the reference model. Nevertheless, the associated level of vibration in the forced response of quasi-periodic lattices are predicted.; Les cristaux phononiques (PC) sont des matériaux artificiels largement utilisés dans les industries aérospatiale et aéronautique car ils introduisent des bandes de fréquence (plages de fréquences où les ondes ne peuvent pas se propager librement). Dans cette enquête, le schéma périodique et quasi-périodique 2D: au lieu de répéter strictement un modèle, un certain degré d'irrégularité est introduit. Les PC quasi-périodiques dans cet article sont définis comme des assemblages de deux éléments différents dans deux directions en utilisant le tapis Thue-Morse et semi-Sierpinski, ce qui entraîne une asymétrie dans les deux directions. Des études numériques sur les réseaux périodiques et quasi-périodiques sont effectuées. L'analyse spectrale en guide d'onde périodique est validée avec le diagramme de dispersion d'un modèle de référence et la transmission vibratoire des réseaux est étudiée. Les caractéristiques des ondes dans la configuration quasi-périodique des super-cellules augmentent la large bande interdite d'environ 22% par rapport au modèle de référence. Néanmoins, le niveau de vibration associé dans la réponse forcée des réseaux quasi-périodiques est prévu.
Databáze: OpenAIRE
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