DYNAMICS OF MDOF METAMATERIAL RESONATORS ATTACHED TO A PERIODIC WAVEGUIDE. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

PDF Dynamics of MDOF Metamaterial Resonators Attached to a Periodic Waveguide FD - Khalid-Final-Eprint.pdf Restricted to Repository staff only until 14 July 2026. Download (6MB)

Arabic Abstract

تحتوي المواد الميكانيكية الغير اعتيادية التي يتم تصنيعها بهياكل خاصة على أشكال هندسية فريدة توفر لها القدرات اللازمة لعرض السلوك الميكانيكي الفريد وغير المعتاد وهي مصممة بمواد خاصة تم تطويرها بمجموعات متنوعة من الرنانات المزدوجة لديها القدرة على تقديم مزايا قيمة لكي تساهم في انخفاض الضوضاء والاهتزاز. في هذه الرسالة سوف يتم دراسة الرنانات متعددة درجات الحرية المكونة من نظام الزنبرك / البندول الحر و التي يتم ربطها دوريًا بالذراع المتذبذب أويلر برنولي المستند على الدعامات الدورية كهيكل يقوم بتوجيه الموجات من أجل توفير تحكم فعال في انتقال الاهتزاز. النهج المتبع هو النهج التحليلي الدقيق الذي يقوم باستخدام نظرية طريقة العنصر الطيفي وطريقة مصفوفة دليل الموجة. يتم تطوير التعبيرات الرياضية لحساب ثوابت التوهين ودراسة الاستجابة لنطاقات الموجه . يتم استخدام مرنان البندول لدراسة تأثيره على فجوات النطاق ، و قد لوحظ أن الرنان المستخدم له فاعلية لا بأس بها في توجيه الموجه و التقليل من انتشار الموجه و التحكم بها و ذلك عبر زيادة ما يسمى بفجوات النطاق و التي تعمل على الحد من انتشار الموجه المسببة للاهتزاز. و لقد تم استخدام الخصائص الميكانيكة و الديناميكة لهذا النظام المكون من الذراع المتذبذب الموجه لسير الموجة بالاضافة الى خصائص الرنان متعدد درجات الحرية لدراسة فاعلية النظام و مدى تأثيره على فجوات النطاق و لقد لوحظ زيادة مساحة هذه النطاقات في بعض الحالات عند اضافة الرنان متعدد درجات الحرية و بناءا على ذلك تم تحليل معاملات النظام و مدى تأثيرها على سلوك فجوات النطاق.

English Abstract

Mechanical materials manufactured with man-made structures contain unique geometries that deliver the capabilities necessary for displaying unique and unusual mechanical behaviour, and those designed with special materials developed with diverse combinations of coupled resonators has the capability to deliver value-chain benefits covering substantial reduction in noise and vibration. This thesis deals with coupled MDOF resonators, including Spring-Mass system and/or Pendulum resonator which are periodically attached to Euler Bernoulli-Beams resting on periodic supports as a waveguide structure to effectively control vibration transmission. The theory of spectral element method and transfer matrix method is used to analyse the waveguide structure. Mathematical expressions are developed for calculating the attenuation constants and investigating complex band responses. The MDOF spring pendulum resonator is utilized to investigate effect on the bandgaps, and it was observed that spring mass used with pendulum resonator can enlarge the bandgaps, which will control the propagation of the elastic wave over which elastic waves cannot freely propagate. This analysis provides a good case for controlling the wave, limiting the propagation ranges and providing a good filtering properties. To analyse the dynamic effects of MDOF resonators on the bandgap properties, attenuation, and phase constant; additional expressions are developed.

Item Type:	Thesis (Masters)
Subjects:	Civil Engineering Mechanical
Department:	College of Engineering and Physics > Mechanical Engineering
Committee Advisor:	Hawwa, Muhammad
Committee Members:	Rojas, Jhonathan and Alofi, Abdulrahman
Depositing User:	KHALED ALI (g201602480)
Date Deposited:	22 Jul 2025 07:06
Last Modified:	22 Jul 2025 07:06
URI:	http://eprints.kfupm.edu.sa/id/eprint/143615