聲子晶體是一種具有彈性波或聲波帶隙的周期性結(jié)構(gòu)。聲子晶體的帶隙特性表明,帶隙頻率范圍內(nèi)對應(yīng)的彈性波或聲波在周期性結(jié)構(gòu)中傳播會受到抑制。當(dāng)完美型聲子晶體的周期性遭到破壞時,原有的帶隙內(nèi)就有可能出現(xiàn)缺陷態(tài)。缺陷態(tài)對應(yīng)的彈性波或聲波會在聲子晶體的點缺陷處局域化或沿著線缺陷方向定向傳播。目前,非完美型聲子晶體的相關(guān)研究工作主要集中在理論研究,實驗研究工作相對較少。本文理論研究了聲子晶體梁的能帶結(jié)構(gòu),并對其傳輸特性進(jìn)行了實驗驗證,最后應(yīng)用缺陷態(tài)特性來采集梁結(jié)構(gòu)中的彎曲波能量。全文主要研究工作如下:（1）本文應(yīng)用了比Euler-Bernoulli梁更精確的Timoshenko梁TMM理論來計算聲子晶體梁的能帶結(jié)構(gòu)。通過超晶格模型得到缺陷態(tài),我們發(fā)現(xiàn)了帶隙中的缺陷態(tài)并不是憑空產(chǎn)生的,而是由其它頻散曲線平移得到的。探討了梁的材料長度、缺陷材料的高度和缺陷材料的楊氏模量對缺陷態(tài)的影響,發(fā)現(xiàn)不同的物理參數(shù)會使得缺陷態(tài)是由不同的頻帶平移產(chǎn)生的。其中聲子晶體帶隙及缺陷態(tài)位置受到晶格常數(shù)的影響尤為敏感。（2）本文首次應(yīng)用布拉格光纖光柵（FBG）位移傳感技術(shù)實驗研究了聲子晶體梁的傳輸曲線,并重點實驗研究了缺陷態(tài)對... 

【文章來源】：浙江大學(xué)浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：67 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
致謝
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 聲子晶體研究現(xiàn)狀
        1.2.1 聲子晶體的基本概念與主要特性
        1.2.2 聲子晶體的帶隙機(jī)理與研究方法
        1.2.3 聲子晶體的缺陷態(tài)特性
    1.3 缺陷態(tài)能量采集研究現(xiàn)狀
        1.3.1 能量采集的基本概念
        1.3.2 應(yīng)用缺陷態(tài)特性的能量采集
    1.4 本文研究目的與內(nèi)容
        1.4.1 本文的研究目的
        1.4.2 本文的研究內(nèi)容
第2章 聲子晶體梁的基本理論
    2.1 引言
    2.2 TMM理論
        2.2.1 Timoshenko梁的TMM
        2.2.2 引入超晶格的TMM
    2.3 含缺陷聲子晶體梁的帶隙特性
        2.3.1 能帶結(jié)構(gòu)
        2.3.2 結(jié)構(gòu)參數(shù)和材料參數(shù)對缺陷態(tài)的影響
    2.4 本章小結(jié)
第3章 缺陷態(tài)波傳播特性的實驗研究
    3.1 引言
    3.2 光纖光柵傳感系統(tǒng)
        3.2.1 光纖光柵傳感原理
        3.2.2 光纖光柵的實驗架設(shè)
    3.3 缺陷態(tài)的穩(wěn)態(tài)傳輸特性
    3.4 缺陷態(tài)的瞬態(tài)傳播特性
    3.5 本章小結(jié)
第4章 聲子晶體梁缺陷態(tài)的能量采集
    4.1 引言
    4.2 能量采集理論及模型
        4.2.1 能量采集的基本理論
        4.2.2 缺陷態(tài)采集模型的設(shè)計
    4.3 缺陷態(tài)能量采集的實驗研究
        4.3.1 能量采集的實驗架設(shè)
        4.3.2 缺陷態(tài)能量采集的實驗結(jié)果與討論
    4.4 本章小結(jié)
第5章 總結(jié)與展望
    5.1 總結(jié)
    5.2 展望
參考文獻(xiàn)
作者簡介


【參考文獻(xiàn)】：
博士論文
[1]聲子晶體諧振器及其聲能采集器研究[D]. 楊愛超.重慶大學(xué) 2015
[2]周期結(jié)構(gòu)中波傳播行為的主動和被動調(diào)控[D]. 黃洋.浙江大學(xué) 2015



本文編號：3242078