一維廣義聲子晶體圓板振動特性研究.pdf

1、聲子晶體作為一種新型的人工功能材料，因其具備彈性波禁帶等特性，從而為解決工程中廣泛存在的機械振動與噪聲問題提供了一種新思路。目前對聲子晶體的研究還處于基礎(chǔ)理論階段，研究對象主要集中在仿自然晶格的周期結(jié)構(gòu)。已有研究表明，彈性波帶隙特性源自于物理模型的周期特性，因此除直角坐標系外其他曲線坐標空間中的周期結(jié)構(gòu)（廣義聲子晶體）也應(yīng)具備類似彈性波衰減特性。且相較于現(xiàn)有聲子晶體，廣義聲子晶體概念更具有一般性。研究彈性波在廣義聲子晶體中的傳播特性，不

2、僅有助于豐富現(xiàn)有的聲子晶體理論，而且也拓展了它的應(yīng)用前景。
　　本文從廣義聲子晶體的概念出發(fā)，利用理論推導(dǎo)、仿真分析和實驗驗證相結(jié)合的研究手段，深入分析了柱面彈性波在一維廣義聲子晶體圓板中的帶隙特性和傳播規(guī)律。
　　論文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1.采用傳遞矩陣法，研究柱面彈性波在一維廣義聲子晶體圓板中的傳播特性，分別對其進行理論推導(dǎo)和數(shù)值分析。
　　2.采用有限元軟件，對一維廣義聲子晶體圓板進行仿真分析，得到三

3、類柱面彈性波在其中的傳遞曲線，與理論分析結(jié)果進行對比。并在此基礎(chǔ)上，進一步分析總結(jié)各類因素對其帶隙特性的影響。
　　3.設(shè)計和加工一維廣義聲子晶體圓板實驗樣件，采用振動測試分析系統(tǒng)，測試柱面偏振波和扭轉(zhuǎn)波在廣義聲子晶體圓板中的傳遞特性，合理處理實驗數(shù)據(jù)并與理論和仿真分析結(jié)果進行對比。
　　研究表明，與現(xiàn)有聲子晶體類似，一維廣義聲子晶體圓板同樣具備由于材料周期性所引入的彈性波衰減特性，能夠有效抑制某些頻帶內(nèi)柱面波的傳播。同時也