本文關(guān)鍵詞：內(nèi)質(zhì)量周期結(jié)構(gòu)彈性波傳播特性研究

  更多相關(guān)文章： 聲子晶體 內(nèi)質(zhì)量系統(tǒng) 彈性波帶隙 局域共振

【摘要】：通過類比光物理中“超材料(metamaterials)"、“光子晶體(photonic crystals)"概念,類似術(shù)語己被引入到聲學(xué)材料前沿研究中。彈性波在彈性模量及質(zhì)量密度周期分布的聲學(xué)復(fù)合結(jié)構(gòu)／復(fù)合材料中傳播時,與內(nèi)部周期結(jié)構(gòu)相互作用形成特殊的色散關(guān)系。色散曲線之間的頻率范圍不存在對應(yīng)頻率的波模,形成類似光學(xué)中光子晶體帶隙現(xiàn)象。在聲學(xué)研究領(lǐng)域,把這種材料稱為“聲學(xué)超材料(acoustic metamaterials)"、“聲子晶體(phononic crystals)"。在工程技術(shù)等實際應(yīng)用方面,聲子晶體所具有的帶隙特性為減振降噪等問題提供了新的解決思路。隨著“局域共振型”聲子晶體的提出,研究者們將帶隙頻率對應(yīng)的波長降低了兩個量級,這為新型聲功能器件設(shè)計、低頻噪聲(振動)控制等開辟了新的途徑。在實際應(yīng)用中,對具有特殊功能聲學(xué)超材料／聲子晶體小尺寸、高效性能的要求是一直存在的。由于聲子晶體具有可設(shè)計性,將其原胞結(jié)構(gòu)、材料參數(shù)等晶格特性的針對設(shè)計,可以滿足對聲學(xué)材料一些特殊性能的需要,這是一個研究熱點。本文圍繞聲子晶體性能優(yōu)化的主題,通過設(shè)計新型聲子晶體以實現(xiàn)低頻、寬帶、高效的聲學(xué)材料性能。主要內(nèi)容有：(1)三諧振質(zhì)量-彈簧微結(jié)構(gòu)負(fù)有效參數(shù)、三諧振聲子晶體帶隙調(diào)控規(guī)律與三諧振聲子晶體濾波特性研究；(2)質(zhì)量-彈簧型聲子晶體缺陷對帶隙的影響以及缺陷模的人為調(diào)節(jié)；(3)具有質(zhì)量-彈簧微結(jié)構(gòu)特征的六角蜂窩狀聲子晶體帶隙特性和帶隙調(diào)控規(guī)律探討。理論分析和仿真研究表明：(1)三諧振系統(tǒng)可實現(xiàn)負(fù)有效質(zhì)量特性以及對應(yīng)頻率范圍的調(diào)節(jié)；有趣的是,三諧振聲子晶體具有低于局域共振頻的低頻寬帶帶隙現(xiàn)象,且?guī)墩{(diào)節(jié)手段多樣；另一方面,三諧振聲子晶體濾波特性隨周期數(shù)增加趨于理想。較小的阻尼對通帶內(nèi)傳播的彈性波／振動有明顯衰減作用,阻尼較大時帶隙現(xiàn)象難以形成。(2)質(zhì)量-彈簧型聲子晶體缺陷模的位置與缺陷質(zhì)量大小有關(guān),而且缺陷模峰值大小受缺陷位置的影響。(3)具有內(nèi)質(zhì)量特征的六角蜂窩狀聲子晶體可以展示出寬帶完全帶隙現(xiàn)象,此外,帶隙出現(xiàn)的頻率位置、帶寬可設(shè)計。
【學(xué)位授予單位】：陜西師范大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：O735

【相似文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 劉啟能;;固-流結(jié)構(gòu)矩形聲子晶體中彈性波的傳輸特性[J];振動與沖擊;2010年12期

2 邱學(xué)云;黃亞偉;胡家光;施秀萍;;一維聲子晶體應(yīng)用探索[J];曲靖師范學(xué)院學(xué)報;2011年03期

3 李金鳳;鄧科;趙鶴平;;抗反射層結(jié)構(gòu)平板聲子晶體棱鏡成像[J];吉首大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2011年02期

4 邱學(xué)云;;聲子晶體應(yīng)用基礎(chǔ)研究概述[J];文山學(xué)院學(xué)報;2011年03期

5 邱學(xué)云;黃亞偉;胡家光;施秀萍;;基于振動控制的一維聲子晶體研究進(jìn)展[J];文山學(xué)院學(xué)報;2012年03期

6 倪旭;張小柳;盧明輝;陳延峰;;聲子晶體和聲學(xué)超構(gòu)材料[J];物理;2012年10期

7 左曙光;孟姝;魏歡;何呂昌;馬琮淦;;聲子晶體特性研究及在車身板件中減振降噪的應(yīng)用[J];材料導(dǎo)報;2012年18期

8 徐永剛;段艷濤;安斕;林錢蘭;朱海飛;林富錕;李永放;;一維非周期性聲子晶體中聲波動力學(xué)特性[J];陜西師范大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2013年03期

9 朱宇光;方云團;閔立清;胡維禮;;一維固-液聲子晶體表面消逝波傳播模式[J];人工晶體學(xué)報;2013年05期

10 陸延青;;離子型聲子晶體[J];科學(xué);1999年05期

中國重要會議論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王健君;;通過組裝膠體顆粒實現(xiàn)特超聲子晶體[A];中國化學(xué)會第27屆學(xué)術(shù)年會第04分會場摘要集[C];2010年

2 陳久久;秦波;程建春;;二維表面波聲子晶體的研究[A];中國聲學(xué)學(xué)會2005年青年學(xué)術(shù)會議[CYCA'05]論文集[C];2005年

3 許震宇;沈琦;龔益玲;;一維聲子晶體的數(shù)值和實驗研究[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2005論文摘要集（下）[C];2005年

4 劉曉峰;汪越勝;;夾層聲子晶體板的缺陷態(tài)研究[A];中國力學(xué)大會——2013論文摘要集[C];2013年

5 吳英家;方慶川;凡友華;;新型聲學(xué)材料——聲子晶體的低頻高效隔聲性能研究[A];中國環(huán)境科學(xué)學(xué)會2009年學(xué)術(shù)年會論文集（第二卷）[C];2009年

6 徐偉;汪越勝;;二維聲子晶體的等效非局部連續(xù)介質(zhì)模型[A];慶祝中國力學(xué)學(xué)會成立50周年暨中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會’2007論文摘要集（下）[C];2007年

7 劉耀宗;孟浩;李黎;溫激鴻;;基于遺傳算法的聲子晶體梁振動傳輸特性優(yōu)化設(shè)計[A];第九屆全國振動理論及應(yīng)用學(xué)術(shù)會議論文集[C];2007年

8 祝雪豐;闞威威;程建春;;采用超晶格平面波展開和諧頻響應(yīng)法對硅基蘭姆波聲子晶體的研究[A];中國聲學(xué)學(xué)會2009年青年學(xué)術(shù)會議[CYCA’09]論文集[C];2009年

9 周小微;程建春;;二維聲子晶體中低頻彈性波傳播的有效速度[A];中國聲學(xué)學(xué)會2009年青年學(xué)術(shù)會議[CYCA’09]論文集[C];2009年

10 汪越勝;;聲子晶體波傳播特性的參數(shù)表征及計算方法[A];中國力學(xué)學(xué)會學(xué)術(shù)大會'2009論文摘要集[C];2009年

中國重要報紙全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 記者 張建列 通訊員 馮春;利用聲波實現(xiàn)“隔空探物”[N];廣東科技報;2014年

中國博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 鄧科;聲子晶體及聲超常材料的特性調(diào)控與功能設(shè)計[D];武漢大學(xué);2010年

2 闞威威;聲人工結(jié)構(gòu)對聲波的調(diào)控研究[D];南京大學(xué);2015年

3 李鵬;聲子晶體點缺陷模式及其傳感特性研究[D];中國科學(xué)院研究生院(長春光學(xué)精密機械與物理研究所);2015年

4 王敬時;人工復(fù)合材料中聲表面波傳輸特性研究[D];南京大學(xué);2011年

5 黃洋;周期結(jié)構(gòu)中波傳播行為的主動和被動調(diào)控[D];浙江大學(xué);2015年

6 張洪波;聲子晶體板的帶隙調(diào)控及減振性能的研究[D];湖南大學(xué);2016年

7 趙浩江;聲子晶體薄板結(jié)構(gòu)及材料參數(shù)對振動帶隙特性的影響分析[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2015年

8 張婷;基于聲學(xué)人工材料的聲功能器件研究[D];南京大學(xué);2016年

9 舒風(fēng)風(fēng);聲子晶體點缺陷模式及其高分辨?zhèn)鞲刑匦匝芯縖D];中國科學(xué)院長春光學(xué)精密機械與物理研究所;2016年

10 肖偉;聲子晶體型周期復(fù)合結(jié)構(gòu)禁帶特性研究[D];華中科技大學(xué);2007年

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前10條

1 王海洋;二維組合聲子晶體薄板振動性能研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2008年

2 沈耀輝;二維三組元局域共振型聲子晶體穩(wěn)態(tài)響應(yīng)研究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2010年

3 邱春印;二維聲子晶體的層間多重散射理論及聲子晶體相關(guān)的應(yīng)用設(shè)計[D];武漢大學(xué);2005年

4 馮昆;二維三組元聲子晶體低頻穩(wěn)態(tài)響應(yīng)探究[D];哈爾濱工業(yè)大學(xué);2011年

5 王連坤;用于聲子晶體檢測的光外差測量技術(shù)研究[D];中國科學(xué)院研究生院（長春光學(xué)精密機械與物理研究所）;2010年

6 武維維;一維聲子晶體透射譜的理論研究[D];華中科技大學(xué);2011年

7 徐永剛;周期與非周期性一維聲子晶體能帶特性研究[D];陜西師范大學(xué);2013年

8 胡愛珍;聲子晶體缺陷態(tài)的溫度控制及蘭姆波禁帶的低頻調(diào)節(jié)[D];廣東工業(yè)大學(xué);2015年

9 曹惠嫻;幾個二維聲子晶體中的類狄拉克點色散關(guān)系研究[D];華南理工大學(xué);2015年

10 潘旭東;周期桿中高頻縱波的頻帶分析[D];蘭州大學(xué);2015年

，

本文編號：1273907