二維聲子晶體帶隙結(jié)構(gòu)的優(yōu)化研究.pdf

1、近年來，彈性波在聲子晶體中傳播特性的研究越來越受到人們的關(guān)注，尤其是對(duì)聲子帶隙特性的研究更為活躍。通過對(duì)聲子晶體的研究可以利用這種復(fù)合材料制作一些濾波、隔聲、導(dǎo)波器件，而且還可以使我們更好地理解物理學(xué)中的聲波/彈性波局域化問題等。因此對(duì)聲子帶隙結(jié)構(gòu)的優(yōu)化是本研究領(lǐng)域內(nèi)的一個(gè)重要課題。 在本文中，首先用平面波展開法數(shù)值計(jì)算了二維聲子晶體的散射體分別為橢圓柱和圓柱體，在正方排列和長方排列兩種排列方式下的帶結(jié)構(gòu)。散射體為橢圓柱的聲子晶

2、體較少被人研究，經(jīng)過比較發(fā)現(xiàn)利用橢圓柱散射體在一定的填充率下可以獲得較大的聲子帶隙。當(dāng)散射體形狀為橢圓時(shí)，長方排列比正方排列更為優(yōu)化，在長方排列中可以在更寬的填充率范圍內(nèi)獲得較大的聲子帶隙。這是因?yàn)楫?dāng)散射體的對(duì)稱性與晶格對(duì)稱性相一致時(shí)，能夠得到更大的帶隙。 接著，提出了層厚遞變式準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)聲子晶體的模型，用模式匹配理論法數(shù)值計(jì)算了彈性波通過該準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)聲子晶體的透射系數(shù)，并與周期結(jié)構(gòu)聲子晶體的透射系數(shù)進(jìn)行比較。發(fā)現(xiàn)準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)聲子