基于一维栅格结构的声准直现象的研究开题报告

全文总字数：2347字

1. 研究目的与意义

光波通过亚波长狭缝时会出现超常透射现象，声波也是这样，相比于光栅格中的等离子体的激发，声栅格超常透射主要基于狭缝的Ｆ－Ｐ共振理论,是由于栅格中横向帮合共振模式声波的激发。

这种栅格结构的超构材料在声准直、单向传输等方面都有很好的应用。

本次的毕业设计是利用comsol软件进行构建一维栅格结构并实现声准直现象，课题研究的目的是验证栅格结构的超构材料在声准直、单向传输等方面的应用。

2. 国内外研究现状分析

几个世纪以来，在天然材料中，物质和波之间的相互作用一直被系统地研究。

近年来，物质波相互作用的研究进一步扩展到电子、光学、声学甚至等离子体等领域的人工超材料。

由于声与光的相似性，光学超材料的迅速发展引起了声学同行的广泛研究。

3. 研究的基本内容与计划

本次课题通过学习考虑一维声波亚波长结构上的微观散射动力学，利用comsol软件进行构建一维栅格结构并实现声准直现象。

在微观描述中，研究者们发现总压力场涉及两类波的动态散射过程：一种是与周期性沟槽亚波长结构的界面结合的声表面渐逝波（asew）;另一种是辐射到远场的圆柱形波（cw）。

本次课题的样本是一个放置在空气中具有周期性排列的沟槽的一维装饰板结构，两边有周期性的无孔槽，中心有一个狭缝。

4. 研究创新点

声波异常透射现象对声波的入射角度具有很强的依赖关系。

而在现实生活中我们常见声波的传播方向并不是固定单一的。

目前绝大部分穿孔板实现的声波异常透射现象所对应的频带都比较窄，这也影响了这一物理现象的应用范围。