薄膜与Helmholtz腔耦合结构低频带隙
Low frequency band gaps of Helmholtz resonator coupled with membrane作者机构：空军工程大学基础部
出 版 物：《物理学报》 (Acta Physica Sinica)
年 卷 期：2019年第68卷第21期
页 面：120-129页
核心收录：
学科分类：07[理学] 070205[理学-凝聚态物理] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 0704[理学-天文学] 0702[理学-物理学]
基 金：国家自然科学基金(批准号:11504429)资助的课题~~
主 题：Helmholtz共振腔 低频带隙 噪声控制 声子晶体
摘 要：设计了一种含薄膜壁的Helmholtz型声子晶体,该结构利用了空气和薄膜的耦合振动,一方面将刚性壁转变为柔性壁,降低了一阶振动时的等效刚度,使第一带隙下限分别低于同参数下的普通Helmholtz型声子晶体和薄膜,另一方面基于局域共振原理,由于薄膜的出现和腔口空气通道长度的增加,使得结构在低频范围内存在多个振动模态,从而将原有一个带隙扩展为多个带隙.将该结构带隙上下限分别等效为环形系统和串联系统,用传递矩阵法和有限元法两种方法计算了其低频带隙范围,两种方法结果吻合良好.通过调整参数对带隙调控规律进行了进一步分析,结果显示,在低频范围内,既可以通过改变与腔口空气通道或薄膜相关的参数,在保证其中某些带隙变化不大的情况下,单独调整其他带隙;也可以通过调整内外腔体积,对所有带隙进行调控.
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