蘭姆波在聲子晶體中的傳播特性研究.pdf

1、機(jī)械振動廣泛存在于國防軍事、航空航天、機(jī)械動力、交通運(yùn)輸?shù)雀鱾€(gè)領(lǐng)域,抑制有害振動一直是工程技術(shù)中迫切需要解決的問題。大型工業(yè)設(shè)備平臺的有害振動是工業(yè)生產(chǎn)中的安全隱患之一。目前,在振動傳遞途徑隔離上,采用了一些隔振技術(shù),使得傳遞到載體的振動已有較大的降低,然而低頻段的振動隔離仍是隔振技術(shù)的難點(diǎn)。由于高頻噪聲在結(jié)構(gòu)中隨傳播距離衰減很快,而中低頻噪聲則隨距離衰減的程度較小,因而對低頻振動的隔離,成為急需解決的難題。若能對低頻結(jié)構(gòu)噪聲或空氣噪聲

2、進(jìn)行有效隔離,將對各種工程技術(shù)領(lǐng)域具有重要的意義。人工周期性結(jié)構(gòu)材料的研究,為這一問題的解決提供新的思路。存在彈性波帶隙、彈性常數(shù)及密度周期分布的材料或結(jié)構(gòu)被稱為聲子晶體,彈性波在其中傳播時(shí)會產(chǎn)生聲子帶隙,在帶隙內(nèi)彈性波被禁止傳播。本文以聲子晶體為研究對象,基于數(shù)值分析技術(shù)對聲子晶體中的蘭姆波進(jìn)行研究,仿真分析其能量譜密度圖。本文開展和完成了如下研究工作:
　　 ⑴利用有限元計(jì)算了一維蘭姆波和二維蘭姆波聲子晶體的傳輸能量譜；

3、r>　　 ⑵在聲子晶體的基礎(chǔ)上,構(gòu)造了一維三元Fibonacci序列準(zhǔn)周期結(jié)構(gòu)的模型,研究了蘭姆波在此模型中的傳播特性；
　　 ⑶研究了蘭姆波在截面積線性變化的周期性結(jié)構(gòu)薄板中的傳播特性和在周期性結(jié)構(gòu)的功能梯度薄板中的傳播特性；
　　 ⑷對周期性結(jié)構(gòu)板中的蘭姆波做了實(shí)驗(yàn),詳細(xì)地研究了蘭姆波頻散特性。借助于商業(yè)有限元軟件和實(shí)驗(yàn)可以分析聲子晶體的蘭姆波特性。研究表明：聲子晶體波動特性的研究對于隔聲、降噪等工程實(shí)踐具有較大意