Numerical investigations and experimental measurements on the structural dynamic behaviour of quasi-periodic meta-materials

Autor: Timorian, S, Ouisse, M., Bouhaddi, N, De Rosa, S, Franco, F
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: 2019
Předmět:
Zdroj: Mechanical Systems and Signal Processing
Mechanical Systems and Signal Processing, Elsevier, 2019
ISSN: 0888-3270
1096-1216
Popis: International audience; The periodic structures have various applications in vibroacoustic engineering fields since they introduce frequency band effects due to the periodic discontinuities in the geometrical or material configurations: this can lead to increased performances. This paper is focused on the analysis of quasi-periodic structures: instead of using strictly repeated patterns, a certain degree of irregularity is introduced. Quasi-periodic lattices are defined as assemblies of two different elements in two directions. The assembly follows a Thue-Morse Morphism sequence which results in asymmetry in both directions. Numerical studies and experimental measurements on two-dimensional periodic and quasi-periodic lattices are thus performed. First validations are carried out by comparing the quasi-periodic lattice modelled by using finite element model with a prototype manufactured by laser machine. The wave characteristics in quasi-periodic lattice introduce elements of novelty for designing wider frequency stop bands in low frequency ranges.; Les structures périodiques ont diverses applications dans les domaines de l'ingénierie vibroacoustique car elles introduisent des effets de bande de fréquence dus aux discontinuités périodiques dans les configurations géométriques ou matérielles: cela peut conduire à des performances accrues. Cet article se concentre sur l'analyse des structures quasi-périodiques: au lieu d'utiliser des motifs strictement répétés, un certain degré d'irrégularité est introduit. Les réseaux quasi-périodiques sont définis comme des assemblages de deux éléments différents dans deux directions. L'assemblage suit une séquence de morphisme de Thue-Morse qui se traduit par une asymétrie dans les deux sens. Des études numériques et des mesures expérimentales sur des réseaux bidimensionnels périodiques et quasi-périodiques sont ainsi réalisées. Les premières validations sont réalisées en comparant le réseau quasi-périodique modélisé en utilisant le modèle par éléments finis avec un prototype fabriqué par machine laser. Les caractéristiques des ondes dans un réseau quasi-périodique introduisent des éléments de nouveauté pour la conception de bandes d'arrêt de fréquence plus larges dans les gammes de basses fréquences.
Databáze: OpenAIRE
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