李凤莲
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汪越胜
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王志乔
人工晶体学报
发展了计算二维三组元局域共振型声子晶体带隙结构的边界元法,该方法在一个单胞内分别对基体和含有包覆层的嵌入体(三相材料)建立边界积分方程,在基体边界上施加Bloch条件,并考虑不同相之间的界面条件后得到一个线性的特征值方程.该方法的计算结果和对应的二组元体系计算结果进行了比较,结果表明,在三相体系中声波发生局部共振,此时中间包覆层材料的作用类似于一个软弹簧;而且由于包覆层材料的密度很低且声速很小,所以对应的系统共振频率较低,使声带隙出现在较低频段.另外,本文还分析了“包覆层”材料的特性以及边界元法计算三组元声子晶体的特点.
关键词:
声子晶体
,
边界元法
,
三组元材料
,
局域共振
左曙光
,
韦锡晋
,
倪天心
,
吴旭东
功能材料
doi:10.3969/j.issn.1001-9731.2016.10.030
声子晶体是具有声子带隙的人工周期性复合结构。作为常见的声子晶体的组成材料，橡胶材料的粘弹特性很少被考虑到，但其会对声子晶体带隙特性有重要影响。研究声子晶体考虑橡胶的粘弹性后的带隙特性，目的在于研究声子晶体在实际应用中的特性，以更好的应用声子晶体。建立了一维声子晶体梁的有限元模型。使用微分型粘弹性本构模型中的三参数Maxwell模型，推导了它的松弛剪切模量，将模型中的粘弹性转化为有限元模型中的材料参数。并通过进行有限元计算，比较和分析了考虑粘弹性之后对于不同形式声子晶体带隙的影响，发现粘弹性会影响带隙的位置和宽度，同时减小了振动的衰减。
关键词:
局域共振
,
声子晶体
,
带隙
,
粘弹性
,
有限元
张佳龙
,
姚宏
,
杜军
,
赵静波
,
董亚科
硅酸盐通报
从理论上提出了一种双包覆层局域共振声子晶体结构，结合有限元对该结构带隙产生的机理、影响因素以及隔声特性进行深入分析。结果表明：带隙上边界频率主要由双包覆层弹性模量大的材料决定；下边界频率主要由基体密度小的材料决定。该声子晶体在低频范围具有良好的隔声特性，为声子晶体的结构设计提供理论指导。
关键词:
声子晶体
,
局域共振
,
带隙机理
,
隔声特性
张佳龙
,
姚宏
,
杜军
,
孙悦
,
孙嫣然
,
谭婧
,
张秀瑜
硅酸盐通报
针对超低空空投拉平阶段由航空发动机的噪声引起的非线性PIO (驾驶员诱发振荡)的问题，采用环形局域共振膜结构模型进行减振降噪。结合有限元法和仿真实验对环形弹性膜结构带隙生成机理、带隙宽度影响因素及隔声特性进行分析。仿真实验结果显示：带隙是由共振单元与弹性波耦合的结果，耦合强度直接影响共振频率和带隙宽度；带隙宽度和共振频率受薄膜尺寸和表面面密度的影响，即内环半径越大，表面面密度越大，带隙越宽，共振频率越高；隔声量取决于薄膜面密度、圆环面密度及中心质量环的位置。所得结果：通过优化结构参数，使其在低频范围具有良好的隔振效果，有效的抑制振荡，显著改善飞行品质。
关键词:
局域共振
,
带隙机理
,
带隙宽度
,
隔声特性
祁鹏山
,
杜军
,
姜久龙
,
董亚科
,
张佳龙
人工晶体学报
提出了一种局域共振声子晶体基本模型,将其散射体离散化,研究了二者的能带结构及隔声曲线.采用有限元法结合超原胞技术,将离散模型引入基本模型组成的超原胞中,研究了多种形式的线缺陷对能带结构及隔声曲线的影响.结果表明,离散模型比基本模型具有更宽的带隙,同时隔声效果更好;通过引入线缺陷,可以在能带结构中产生缺陷带,声波被局域在缺陷处只能沿缺陷传播,缺陷带的数量及位置受到线缺陷形式的影响;同时,线缺陷形式影响隔声效果,横向和纵向复合线缺陷隔声效果最好.研究结果可以为声子晶体的实际工程应用提供一定的理论参考.
关键词:
声子晶体
,
局域共振
,
离散化
,
线缺陷
祁鹏山
,
杜军
,
姜久龙
,
董亚科
,
张佳龙
人工晶体学报
本文提出了一种新型四角连接局域共振声子晶体结构,并结合有限元方法对该结构的能带及其产生机理进行了分析.与全连接结构相比,该结构在200 Hz以下的低频范围内打开了超过41.7％的带隙,而且降低了结构质量.将该结构等效为“弹簧+质量块”模型,并推导出带隙估算公式.结果表明,采用comsol计算得到的带隙与估算得到的带隙具有较好的一致性.同时研究了结构参数对带隙的影响,通过选择适当的结构参数,可以实现对带隙频率的调控.研究结果为声子晶体结构的工程实际应用提供了有益的支撑.
关键词:
局域共振
,
声子晶体
,
低频带隙
,
有限元法
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
