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局域共振复合单元声子晶体结构的低频带隙特性研究

张思文 吴九汇

局域共振复合单元声子晶体结构的低频带隙特性研究

张思文, 吴九汇
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  • 本文提出了一种新型局域共振复合单元声子晶体结构, 并结合有限元方法对结构的带隙机理及低频共振带隙特性进行了分析和研究. 共振带隙产生的频率位置由所对应的局域共振模态的固有频率决定, 并且带隙宽度与局域共振模态的品质因子及其与基体之间的耦合作用强度有关. 采用局域共振复合单元结构可以实现声子晶体的多重共振, 在低频范围能打开多条共振带隙, 但受到共振单元排列方式的的影响. 由于纵向和横向局域共振模态的简并, 复合单元结构能在200 Hz以下的低频范围打开超过60%宽度的共振带隙, 最低带隙频率低至18 Hz. 这为声子晶体结构获得低频、超低频带隙提供了一种有效的方法.
    • 基金项目: 国家自然科学基金(批准号: 51075325);教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号: NCET-09-0644)和中央高校基本科研业务费专项资金资助的课题.
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出版历程
  • 收稿日期:  2012-12-27
  • 修回日期:  2012-12-27
  • 刊出日期:  2013-07-05

局域共振复合单元声子晶体结构的低频带隙特性研究

  • 1. 西安交通大学机械工程学院, 西安 710049
    基金项目: 

    国家自然科学基金(批准号: 51075325)

    教育部新世纪优秀人才支持计划(批准号: NCET-09-0644)和中央高校基本科研业务费专项资金资助的课题.

摘要: 本文提出了一种新型局域共振复合单元声子晶体结构, 并结合有限元方法对结构的带隙机理及低频共振带隙特性进行了分析和研究. 共振带隙产生的频率位置由所对应的局域共振模态的固有频率决定, 并且带隙宽度与局域共振模态的品质因子及其与基体之间的耦合作用强度有关. 采用局域共振复合单元结构可以实现声子晶体的多重共振, 在低频范围能打开多条共振带隙, 但受到共振单元排列方式的的影响. 由于纵向和横向局域共振模态的简并, 复合单元结构能在200 Hz以下的低频范围打开超过60%宽度的共振带隙, 最低带隙频率低至18 Hz. 这为声子晶体结构获得低频、超低频带隙提供了一种有效的方法.

English Abstract

参考文献 (16)

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