Internal resonance induced nonlinear vibration and acoustic radiation of a hyperelastic cantilever structure immersed in fluid

超弹性材料 声学 悬臂梁 振动 物理 非线性系统 正常模式 机械 有限元法 非线性声学 经典力学 结构工程 工程类 量子力学 热力学
作者
Guoxu Wang,Yapeng Li,Yegao Qu,Fangtao Xie,Hao Gao
出处
期刊:International Journal of Non-linear Mechanics [Elsevier BV]
卷期号:159: 104603-104603
标识
DOI:10.1016/j.ijnonlinmec.2023.104603
摘要

Hyperelastic structures can exhibit peculiar nonlinear vibration and acoustic behavior due to the existence of geometric and material nonlinearities. In order to comprehend the nonlinear vibro-acoustic responses of a hyperelastic cantilever structure configured with internal resonances, a finite element model that considers both the geometric and material nonlinearities in the structure and the finite-amplitude acoustic waves has been developed. The vibro-acoustic problem is described in an arbitrary Lagrangian-Eulerian frame with perfectly matched layers. Based on the finite element model, a loosely coupled serially staggered procedure is applied to solve the nonlinear governing equations. It is found that with large harmonic axial excitation applied to the hyperelastic cantilever structure, the structural vibration undergoes an axial-to-bending transition due to the 2:1 internal resonance, resulting in the variation of acoustic directivity and frequency characteristics. This transition of vibration form occurs quickly when the excitation amplitude is larger or the excitation frequency is closer to the frequency of the axial mode. A threshold of dissipation energy is proposed to determine the transition of the structural and acoustic responses due to nonlinear internal resonance. Saturation of the structural vibration and acoustic responses is observed in the frequency components associated with the first axial mode of the hyperelastic structure, which only exists in the case of the occurrence of the axial-to-bending transition.

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
刚刚
南北发布了新的文献求助10
1秒前
腼腆的赛君完成签到,获得积分10
2秒前
Peppermint完成签到,获得积分10
3秒前
船舵完成签到,获得积分10
4秒前
晓世完成签到,获得积分10
4秒前
缓慢煎蛋发布了新的文献求助200
5秒前
Polylactic完成签到 ,获得积分10
5秒前
畅快的雅青完成签到,获得积分10
7秒前
7秒前
Owen应助赵怡然采纳,获得10
7秒前
Gustav_Lebon完成签到,获得积分10
7秒前
msezhj完成签到 ,获得积分10
8秒前
Rencal完成签到 ,获得积分10
9秒前
神奇海螺完成签到,获得积分10
11秒前
刻苦蜗牛完成签到,获得积分10
12秒前
王王王完成签到,获得积分10
12秒前
123完成签到 ,获得积分10
13秒前
洪山老狗完成签到,获得积分10
13秒前
哈哈哈哈完成签到 ,获得积分20
13秒前
满座完成签到,获得积分10
13秒前
与离完成签到 ,获得积分10
13秒前
端庄的寄凡完成签到,获得积分10
13秒前
利多卡因完成签到,获得积分10
15秒前
木_Q完成签到,获得积分10
15秒前
大企鹅完成签到 ,获得积分10
18秒前
18秒前
majortom完成签到,获得积分10
18秒前
粥粥完成签到 ,获得积分10
18秒前
咚咚完成签到 ,获得积分10
18秒前
19秒前
马婷婷完成签到,获得积分10
19秒前
20秒前
打打应助严xixi采纳,获得10
21秒前
Wdw2236完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
majortom发布了新的文献求助10
22秒前
曾祥发布了新的文献求助10
23秒前
鳄鱼蛋完成签到,获得积分10
24秒前
斯文败类应助Casey采纳,获得10
25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
Cronologia da história de Macau 5000
Petrology and Plate Tectonics 800
Electrode Potentials 550
Association of Reentry Well-Being with Psychological Distress, Employment, and Housing Instability 15-Months After Incarceration 500
Trees of tropical Asia : an illustrated guide to diversity 500
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition 410
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 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7025336
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8696114
关于积分的说明 18426020
捐赠科研通 6522694
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3110445
关于科研通互助平台的介绍 2186608
邀请新用户注册赠送积分活动 2086187