周期性结构声学特性的实验研究开题报告

 2021-08-08 01:08

1. 研究目的与意义

声子晶体是具有周期性排列结构的复合材料,当声波在该结构中传播时,会形成一定的频率禁带,使得某些频率处于禁带范围内的声波不能在该结构中传播。

对于这种周期性结构的研究具有广泛的应用价值,可以利用其禁带特性达到良好的低频隔声效果,可以设计全新的降噪结构和对声波进行控制。

2. 国内外研究现状分析

目前,国内外关于周期性结构声子晶体研究的文献主要是对声子晶体的两种带隙机理和带隙特性的研究布拉格散射机理和局域共振带隙机理。

针对布拉格散射机理作用下的周期性结构声子晶体带隙特性及其影响规律,目前已有大量的理论研究工作,而应用性研究相对较少。

1992年Sigalas等采用传递矩阵方法研究了弹性波在两种不同材料组成的周期性多层结构中的传播特点,分析了纵波波与横波的耦合效应,同时还对周期性结构中引入缺陷形成声波通道后的声滤波机理进行了研究。

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3. 研究的基本内容与计划

第1~2周:查阅文献,了解声子晶体的研究现状和声学方面的应用前景,学习声子晶体的概念,组成,基本特征等,对自己所要设计的题目有一个大概而全面的认识,并撰写开题报告及文献综述。

第3~6周:查阅文献,学习声子晶体禁带的形成机理以及声子晶体禁带的计算方法;应用集中质量法分析影响无阻尼一维声子晶体第一禁带起始频率和第一禁带宽度的主要因素,具体包括晶胞材料弹性模量比率,晶胞材料的组分比率,晶胞厚度,材料密度比率。

第7~ 11 周:查阅文献,学习隔声测试方法,以多铅层/软橡胶或多层钢/丁腈橡胶构建的声子晶体复合结构为研究对象,测量其隔声量,分析周期数、复合方式、粘弹性材料(橡胶)性质对隔声性能的影响。

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4. 研究创新点

本项目拟设计由多层铅/软橡胶与多层钢/丁腈橡胶构建的声子晶体复合结构,通过实验测量其隔声性能,分析周期数,复合方式,粘弹性材料(橡胶)性质对隔声性能的影响。

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