流固混合声子晶体中负折射与导波特性研究

作     者：杨帅 李昌清 赖虹君 王艳锋 YANG Shuai;LI Changqing;LAI Hongjun;WANG Yanfeng

作者机构：安阳师范学院建筑工程学院河南安阳455000 天津大学机械工程学院天津300350 

出 版 物：《哈尔滨工程大学学报》 (Journal of Harbin Engineering University)

年 卷 期：2022年第43卷第9期

页      面：1370-1375页

核心收录：

学科分类：12[管理学] 083002[工学-环境工程] 1204[管理学-公共管理] 120402[管理学-社会医学与卫生事业管理(可授管理学、医学学位)] 0830[工学-环境科学与工程（可授工学、理学、农学学位）] 07[理学] 08[工学] 070206[理学-声学] 0837[工学-安全科学与工程] 0802[工学-机械工程] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金项目(12072223) 

主　　题：声子晶体 流固混合 带隙 等频率曲线 负折射 缺陷态 耦合共振 波导 

摘      要：针对声子晶体中负折射现象产生的原因以及调控波导的方法,本文研究了工字型钢在空气中正方形排布所形成流固混合型声子晶体的波动特性。数值计算是通过有限元方法进行的。根据等频率曲线确定声子晶体产生负折射的频率,并进行模拟验证。通过引入线性缺陷,设计直线和折线型波导,调控波的传播。并通过引入耦合共振缺陷,研究结构中耦合共振波导的波动特性。结果表明:在?=0°的声子晶体中,5255 Hz时波仅沿y方向传播。在?=45°的声子晶体中,3045 Hz时波的传播会出现负折射现象。只有在特定的频率范围内,波在Z型线性波导中能够较好地传播。在不同的频率范围内,波在2种直线型耦合共振波导中均能够较好地传播。相关结果为流固混合型声学器件的设计提供一定的数值基础。