赫兹链中的局域能量吸收器
斑图形成与孤子
2022-08-05 v1 应用物理
摘要
能量吸收器与能量收集装置数十年来一直处于科学家与工程师的研究视野中，以满足特定技术需求，主要涉及声与振动吸收器以及高效的机械能转换器。在本文中，作为概念验证，我们构建了一个质量-内质量装置，以研究浸入由相等弹性球组成的线性阵列中某一球内的线性吸收器的响应。球体间仅微接触，因此仅能维持非线性孤立波传播。该线性侵入体根据入射孤立波的频率成分吸收给定量的能量。我们开展了数值模拟以解释实验发现。数值模型的验证使得对任意数量侵入体所吸收能量的理论研究成为可能，并证明前者随后者呈指数增长，表明仅十个侵入体即足以吸收系统能量。对从外部源传入链的透射能量的详细研究表明，由于非线性，该球阵列能够将几乎任何机械冲击转换为定义良好的孤立波或孤立波列，其频率成分几乎与激励幅值无关。此特性促成了一种可在宽频范围内优化吸收能量的装置设计。
引用
@article{arxiv.2208.02666,
title = {Localized energy absorbers in Hertzian chains},
author = {Carlos Vasconcellos and René Zuñiga and Stéphane Job and Francisco Melo},
journal= {arXiv preprint arXiv:2208.02666},
year = {2022}
}