Comparative analysis of vibration isolation in second order hierarchical metamaterials
Notice bibliographique
Résumé
Abstract This study examines the vibration isolation performance of three second-order hierarchical metamaterial structures—square–square–square (SSS), square–octagon–octagon (SOO), and square–circle–circle (SCC)—through finite element method simulations and experimental validation. To ensure a direct comparison, all models were designed with the same relative density. Dispersion analysis revealed that the SSS model exhibited five distinct band gaps within the first 20 Eigen frequencies, covering 50.78% of the frequency range, whereas SOO and SCC each displayed only two band gaps, spanning 7.02% and 6.44%, respectively. This enhanced performance in SSS is attributed to its highly interconnected geometry, which promotes strong local resonances, rich mode coupling, and efficient wave interference mechanisms less pronounced in the SOO and SCC configurations. Additionally, the direction and area of wave propagation were analyzed using phase constant surface calculations, providing insight into anisotropic wave behavior across the models. Transmission analysis of arrayed unit cells further confirmed these findings, demonstrating superior wave attenuation in the SSS model. Parametric studies revealed that the location and width of band gaps are highly sensitive to changes in geometric parameters. By adjusting specific structural features, it is possible to effectively control the onset and extent of the band gaps. Experimental validation reaffirmed the simulation results, highlighting the vibration isolation capabilities of hierarchical metamaterials. Among the three models, SSS exhibited the most effective vibration isolation, followed by SOO and SCC. These findings underscore the potential of second-order hierarchical metamaterials for advanced vibration control applications in lightweight engineering structures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,001 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».