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相似文献
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1.
使用平面波展开法,讨论了单元结构尺寸对正方形排列的不锈钢/空气二雏声子晶体声波禁带的影响。结果表明,当填充率(晶格常数)增大时,最低禁带宽度增大(减小);最低禁带中心频率基本不受散射体半径的影响,但随晶格常数的增大而降低。  相似文献   

2.
制备了晶格常数同声波波长同数量级的二维钢/空气体系声子晶体结构模型。研究了在填充分数较小(F〈0.082)的情况下,单一方向(FX)声波在二维声子晶体的声传播特性,得出其禁带频率范围。对1400Hz-3200Hz的声波垂直通过管阵列结构模型前后的声压级(SPL)进行了实验测试,多处表现出频段声压的加强与减弱。研究了在管子直径及结构列间距不变的情况下增加排数及改变排间距两种情况下的禁带频率范围,得出了禁带宽度及最大插入损失的位置变化规律。  相似文献   

3.
声子晶体能够产生完全的弹性波禁带,可以阻止声波或者振动在其内部传播。采用平面波算法研究了二维正方点阵声子晶体的禁带结构。在甲醇/水银双组分二维(2D)液相体系中发现了很大的完全禁带,到目前为止,在固相体系和其他液相体系中还没有发现相同宽度和相同数量的完全禁带。还研究了声子晶体中散射体的横截面为圆形和绕其中心轴旋转任意角度的正方形时完全禁带的产生规律,探索了第一禁带宽度与第一禁带中心频率的比值△Ω1/Ωc1和填充率F之间的关系,以及前50个频带中禁带的总宽度∑△Ωn/Ωcn和填充率F之间的关系。  相似文献   

4.
声子晶体的研究进展及应用前景   总被引:16,自引:1,他引:16  
声子晶体是近10年来提出的一类概念、声学材料,这种周期性结构所具有的声波带隙特性可以认为具有某种过滤效应,即当多种频率的振动或声波通过此类晶体时,由于布拉格散射,便会分裂为导带和禁带,处于禁带频率范围内的振动或声波将被禁止在晶体中传播,而处于导带频率范围内的振动或声波则能顺利通过声子晶体。通过求解声波在晶体中的波动方程可以设计所需要的声子禁带和导带。文中对声子晶体的概念和基本特征、研究进展、理论方法、潜在应用等方面进行了阐述,并对声子晶体的研究工作进行了展望。  相似文献   

5.
空气中钢管阵列声波禁带的实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1       下载免费PDF全文
基于布拉格反射机理,自行制备了晶格常数同声波波长同数量级的二维钢/空气体系声子晶体结构模型,该模型具有双向可调性。研究了在填充分数较小(f<0.082)的情况下,单一方向(ГX)声波在二维声子晶体的声传播特性,得出其禁带频率范围。对1400Hz-3200Hz的声波垂直通过管阵列结构模型前后的声压级(SPL)进行了实验测试,发现了多处频段声压的加强与减弱区。研究了在管子直径及结构列间距不变的情况下增加排数及改变排间距两种情况下的禁带频率范围。得出了禁带宽度随着排数的增加和排间距的减小而明显加宽,并且最大插入损失的位置随着排间距的增加而降低这一规律。  相似文献   

6.
0引言弹性波禁带的存在是声子晶体的重要特征。过去的近二十年中,有很多关于复合材料和声子晶体中弹性波的禁带结构理论研究,以及关于存在声禁带的实验研究[1-8]。Chen[4]等严格计算了一维复合薄板中兰姆波能带结构。Hsu和Wu[5]运用平面波展开法研究了二维声子晶体板中兰姆波的声传播。  相似文献   

7.
华佳  张舒  程建春 《声学技术》2003,22(Z2):253-255
在过去的近二十年中,声子晶体对某些频段声波的衰减引起了很多学者的关注,并且进行了大量的理论和实验研究.最近,很多学者又开始研究复合材料的柱体或者球体嵌入基质材料所构成的二维或三维声子晶体[1-3],所谓复合材料,就是在原来的柱体或者球体外面再包上一层不同于柱体、球体和基质的其它材料,对这种材料的要求是比较软,也就是说弹性常数要求比较小.正是由于中间包层的存在,声子晶体的禁带结构会产生一定的变化.  相似文献   

8.
声子晶体弹性波带隙理论计算及实验研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
声子晶体是一种具有弹性波带隙的新型结构功能材料。本文在详细介绍声子晶体弹性波带隙计算方法——平面波展开法的基础上,采用该方法计算了一维金属/丁腈橡胶杆状结构声子晶体及二维空气中正方形排列的钢管阵列声子晶体的弹性波带隙并进行了实验验证。实验结果同理论计算结果吻合较好。  相似文献   

9.
声子晶体研究概述   总被引:26,自引:0,他引:26  
声子晶体是一种新型的声学功能材料,对声子晶体的研究引起了各国研究机构的极大关注。文章介绍了声子晶体的概念及基本特征,阐述了声子晶体禁带机理及声子晶体的各种潜在应用领域,最后对声子晶体的研究发展作了展望。  相似文献   

10.
为了研究声子晶体超晶格的能带折叠现象,利用平面波展开法结合超晶胞方法分析了声子晶体超晶格的能带结构.研究表明,声子晶体超晶格的能带与光子晶体、半导体超晶格相同,都具有能带的折叠现象.  相似文献   

11.
新型声学功能材料--声子晶体   总被引:7,自引:1,他引:6  
声子晶体是近10年来提出的新概念、新声学功能材料.其在弹性波范围内的带隙结构的研究具有极大的理论和应用价值.声子晶体的研究将会对固体物理学、材料科学、声学等产生深刻的影响,并为我们进行声波控制和振动控制提供全新的思路.本文主要对声子晶体的概念和基本特征、研究发展以及声子晶体的应用前景进行了重点论述.  相似文献   

12.
设计新型周期嵌套结构一维声子晶体,由采用传递矩阵法所得纵波与横波透射率谱图获得较传统一维晶格结构宽数倍的巨带隙与局域模。通过研究结构参数与带隙关系,获得有利于宽带隙产生条件及对局域模影响最大因素。通过控制掺杂材料厚度及位置,能较好实现局域模的精确调控,可显著增强声子晶体低频滤波效应。通过详述研究结果的物理机理,提出准缺陷耦合及缺陷共振等概念。  相似文献   

13.
一维声子晶体的振动特性与实验研究   总被引:3,自引:0,他引:3  
研究了铝/橡胶一维声子晶体的机械滤波特性.采用有限元和传递矩阵法导出了弹性波在一维声子晶体中传播的理论模型.对声子晶体的振动传输与隔振特性进行了实验研究.研究结果表明:铝/橡胶一维声子晶体存在振动带隙,改变单元的几何尺寸和材料特性,能将带隙频率范围扩大并延伸至低频;实验验证了理论模型的预测,为铝/橡胶声子晶体在发动机隔振控制上的应用提供了依据.  相似文献   

14.
针对声子晶体直梁的低维窄带减振特性的不足,提出了一类声子晶体角梁。采用传递矩阵法对角梁进行了理论分析和数值求解,并进行了有限元仿真验证。分析结果表明:声子晶体角梁能够通过纵向振动和弯曲振动的转化使得组成梁的两种带隙同时得以发挥减振作用,从而有效地实现了宽频多维减振;声子晶体角梁的构造角度对其减振性能有明显的影响,90度角梁减振能力明显优于45度和135度情况;当加载角由0度向90度变化时,角梁内的振动由纵向振动为主逐渐过渡到弯曲振动占主导地位,弯曲带隙内的衰减也随之更加显著,反之亦然;扭簧能够加强角梁的“弹簧-振子”效应,不仅可以增加总振动带隙的宽度和衰减量,而且提高了低频区减振能力。  相似文献   

15.
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