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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/空气二维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.

声子晶体弹性波带隙理论计算及实验研究

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.

关键词: 声子晶体 , 弹性波带隙 , 晶格常数

声子晶体研究概述

温激鸿 , 韩小云 , 王刚 , 赵宏刚 , 刘耀宗

功能材料

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.

关键词: 声子晶体 , 弹性波禁带 , 减振降噪

新型声学功能材料--声子晶体

赵宏刚 , 韩小云 , 温激鸿 , 王刚

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2003.01.038

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.

关键词: 声子晶体 , 带隙 , 局域态 , 声学滤波器

基于散射单元的声子晶体振动带隙研究

温激鸿 , 刘耀宗 , 郁殿龙 , 王刚 , 赵宏刚

人工晶体学报 doi:10.3969/j.issn.1000-985X.2004.03.019

硬质芯体及其包覆层构成的复合结构称为散射单元,散射单元按照特定的排列方式可以构成声子晶体.文章采用有限元方法分别计算了立方散射单元构成的一维声子晶体及简单立方结构三维声子晶体的振动特性,结果表明,两种声子晶体的振动带隙有较好的一致性,因此,对三维声子晶体振动带隙的研究可以简化为对一维声子晶体振动带隙的研究.叠加层数、芯体材料对一维声子晶体振动带隙的影响在文中进行了讨论.最后,声子晶体的振动特性测试结果验证了文中的结论.

关键词: 声子晶体 , 弹性波带隙 , 振动带隙

心材密度及弹性模量对二维局域共振型声子晶体声波禁带的影响

赵宏刚 , 刘耀宗 , 温激鸿 , 韩小云

材料科学与工程学报 doi:10.3969/j.issn.1673-2812.2005.05.013

局域共振型声子晶体由包覆软橡胶后的钢柱周期排列在树脂中形成.本文采用平面波展开法分别计算了该声子晶体在正方形和三角形点阵下的能带结构,分析了各点阵下心材密度和弹性模量对各模态(包括Z模态和XY模态)最低完全禁带的影响.结果发现,在心材弹性模量接近橡胶弹性模量而改变时,禁带上边界变化较大.但总的来说,当心材的密度(弹性模量)增大时,各模态上下边界频率降低(升高).同时三角形排列下禁带宽度大于正方形排列.

关键词: 声子晶体 , 局域共振 , 完全禁带