布拉格型声子晶体弦的横向振动带隙研究

人工晶体学报, 2013, 42(9): 1918-1923.

布拉格型声子晶体弦的横向振动带隙研究

舒海生 ^1, , 董立强 ^2, , 李世丹 ^3, , 刘伟 ^4, , 林航 ^5,

1.哈尔滨工程大学机电工程学院,哈尔滨150001

2.哈尔滨工程大学机电工程学院,哈尔滨150001

3.哈尔滨工程大学机电工程学院,哈尔滨150001

4.哈尔滨工程大学机电工程学院,哈尔滨150001

5.哈尔滨工程大学机电工程学院,哈尔滨150001

基金项目: 中国博士后科学基金资助项目(2012M520705) 国家自然科学基金资助项目(51375105) 哈尔滨工程大学2011级研究生培养基金资助项目(00207001060906) 中央高校基本科研业务费自由探索计划基金资助项目(HEUCF120705)

关键词：声子晶体 , 弦 , 传递矩阵法 , 能带结构 , 带隙

Study on the Lateral Band Gap of String of Phononic Crystals

SHU Hai-sheng ^1, , DONG Li-qiang ^2, , LI Shi-dan ^3, , LIU Wei ^4, , LIN Hang ^5,

1.哈尔滨工程大学机电工程学院,哈尔滨150001

2.哈尔滨工程大学机电工程学院,哈尔滨150001

3.哈尔滨工程大学机电工程学院,哈尔滨150001

4.哈尔滨工程大学机电工程学院,哈尔滨150001

5.哈尔滨工程大学机电工程学院,哈尔滨150001

Keywords： phononic crystal , string , transfer matrix method , band structure , band gap

从弦的波动方程出发,采用传递矩阵法,分析了无限周期的布拉格型声子晶体弦的横向振动能带结构.研究表明布拉格型声子晶体弦具有横向振动带隙,弦内拉力对带隙特性有显著影响,可以方便地用于带隙调节.利用有限元软件和Matlab软件对有限周期的布拉格型声子晶体弦的横向振动传输特性分别进行了仿真和数值计算,结果表明带隙范围内表现出明显的振动衰减,不同拉力条件下的带隙变化也很好地验证了理论分析结果.

参考文献

[1]	Yun Lai;Zhao-Qing Zhang .Large band gaps in elastic phononic crystals with air inclusions[J].Applied physics letters,2003(19):3900-3902.
[2]	Liu ZY;Chan CT;Sheng P .Analytic model of phononic crystals with local resonances[J].Physical review, B. Condensed matter and materials physics,2005(1):4103-1-4103-8-0.
[3]	Gang Wang;Xisen Wen;Jihong Wen;Yaozong Liu .Quasi-One-Dimensional Periodic Structure with Locally Resonant Band Gap[J].Journal of Applied Mechanics,2006(1):167-170.
[4]	Xiao, Y.;MacE, B.R.;Wen, J.;Wen, X. .Formation and coupling of band gaps in a locally resonant elastic system comprising a string with attached resonators[J].Physics Letters, A,2011(12):1485-1491.
[5]	荀坤,郭猜,田正阳.有限周期性弦球链系统的振动模[J].大学物理,2009(10):4-7,10.
[6]	隋春平,赵明扬.3自由度并联柔索驱动变刚度操作臂的刚度控制[J].机械工程学报,2006(06):205-210.
[7]	王克义,张立勋,孟浩.1R2T绳索牵引并联康复机器人绳索弹性研究[J].南京理工大学学报（自然科学版）,2010(05):602-607.

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