發(fā)布時間：2022-01-08 13:28

　　研究了含非完好界面的非線性彈性波超材料中的非互易傳輸現(xiàn)象.通過結(jié)構(gòu)的非對稱性和材料的非線性打破了經(jīng)典彈性波系統(tǒng)中的互易性原理.入射的反平面剪切（shear horizontal, SH）波與材料的非線性效應(yīng)相互作用產(chǎn)生二次諧波.根據(jù)Bloch定理,利用剛度矩陣法得到了基頻波和二次諧波的帶隙和透射系數(shù).通過與完好界面情況下的結(jié)果對比,討論了界面特性對層狀周期結(jié)構(gòu)中SH波的帶隙和非互易傳輸?shù)挠绊?本研究有助于設(shè)計具有非互易傳輸性能的彈性波超材料器件. 

【文章來源】：科學(xué)通報. 2020,65(08)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：9 頁

【部分圖文】：

(網(wǎng)絡(luò)版彩色)入射波從右邊界入射時,含非完好界面的非線性彈性波超材料的非互易傳輸特性.(a)基頻波;二次橫波(b)和二次縱波(c)所產(chǎn)生的橫波和縱波的透射系數(shù)

初始SH波在結(jié)構(gòu)中傳播,與材料非線性相互作用可產(chǎn)生二次諧波徹體力.將基頻位移表達式(3)代入方程式(2)中,可得二次諧波徹體力[10]為其中,為基頻位移分量的波矢量;Kj T=Kj(T1 1)=KjT2(1);Aj和Bj為三階彈性常數(shù).

圖4給出了含非完好界面的非線性彈性波超材料中基頻波和二次諧波的帶隙.如圖所示,頻率區(qū)間0.21～0.38,0.56～0.63和0.81～0.96 MHz為基頻波的禁帶而0.13～0.18,0.31～0.32和0.44～0.49 MHz則屬于二次諧波的禁帶.當(dāng)基頻波處于禁帶而二次諧波處于通帶時,彈性波的非互易傳輸現(xiàn)象可以實現(xiàn).因此,頻率區(qū)間0.21～0.31和0.32～0.38 MHz可視為非完好界面條件下的非互易傳輸區(qū)間.作為對比算例,計算出含完好界面周期結(jié)構(gòu)的非互易區(qū)間為0.23～0.31和0.34～0.40 MHz.可以明顯看出,界面特性使得非互易傳輸區(qū)間的中心頻率向低頻區(qū)域移動.圖4(網(wǎng)絡(luò)版彩色)含非完好界面的非線性彈性波超材料中基頻波(a)和二次諧波(b)的帶隙

【參考文獻】：
期刊論文
[1]弱界面分層結(jié)構(gòu)中的非線性蘭姆波[J]. 鄧明晰.  聲學(xué)學(xué)報. 2007(03)



本文編號：3576638